用于鹽酸再生的設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于鹽酸再生的設(shè)備，該設(shè)備從含金屬的鹽酸溶液提取或回收鹽酸，所述設(shè)備包括供給管(3)，所述供給管(3)用于將所述含金屬的溶液引導(dǎo)到酸回收裝置(2)，其中，所述酸回收裝置(2)具有：高溫水解反應(yīng)器，所述高溫水解反應(yīng)器用于對含金屬的溶液進(jìn)行高溫水解處理；和至少一個吸收塔，所述吸收塔用于對來自所述高溫水解反應(yīng)器的氣體進(jìn)行吸收和/或濃縮，所述供給管(3)或通向所述高溫水解反應(yīng)器的供給管具有分支部件(4)，使得僅所述含金屬的鹽酸溶液的分流(5)能夠被供給到所述高溫水解反應(yīng)器，并且其中，所述含金屬的鹽酸溶液的另一個分流(6)能夠被供給到所述吸收塔。
【專利說明】
用于鹽酸再生的設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型的主題是一種從含金屬的鹽酸溶液中提取或回收鹽酸的設(shè)備，該設(shè)備 通過高溫水解處理該溶液，然后吸收和/或濃縮由此形成的氣態(tài)的氯化氫以形成鹽酸。
【背景技術(shù)】
[0002] 在金屬工業(yè)中，例如在碳鋼酸洗期間含金屬的鹽酸量增多。這些溶液含有自由鹽 酸和溶解為氯化物的金屬如鐵。大約含有18%的HC1和盡量少的鐵的鹽酸與帶材反流地添 加到最終酸洗區(qū)段。將含有大約120g/l的Fe的消耗的酸洗溶液從第一酸洗區(qū)段移除和再 生。
[0003] 已經(jīng)開發(fā)了若干方法，通過這些方法能夠從消耗的酸洗溶液回收鹽酸。
[0004] AT395312B描述了一種處理，其中通過將含金屬的溶液噴霧焙燒，然后在液態(tài)吸收 液中吸收和/或濃縮由此形成的氣體來回收酸。在高溫水解處理期間產(chǎn)生的金屬氧化物在 噴霧焙燒器的底部移除。
[0005] EP0775760描述了一種類似的通過高溫水解處理的酸回收處理，其中廢酸洗溶液 在高溫水解處理之前通過蒸發(fā)進(jìn)行預(yù)濃縮。
[0006] 這些系統(tǒng)的設(shè)置是本領(lǐng)域?qū)＜宜幕驈腁T395312B和EP0775760已知的，因此 在此處不再詳細(xì)闡述。
[0007] DE 19 32 765公開了一種用于從氯化鐵水溶液再生HCL的方法。這里，氯化鐵濾出 液被分成兩個分流。第一個分流被焙燒，而第二個分流被供給到吸收器。
[0008] US 3 399 964A公開了一種用于再生包含鹽酸和鐵的酸洗液的方法。這里，酸洗酸 的一個分流在吸收環(huán)中循環(huán)以增加酸洗液的濃度，而另一個分流在通過蒸發(fā)的預(yù)濃縮之后 被供給到流化床反應(yīng)器。
[0009] 傳統(tǒng)的設(shè)施中HC1再生所需要的能量是一一取決于設(shè)施的規(guī)模一一大約為650-700卡每升供給到設(shè)施的廢酸洗溶液。通常，氣體燃料用于設(shè)施燃燒。
[0010] 現(xiàn)有的通過噴霧焙燒的HC1再生處理的缺點是，在廢酸洗溶液(文丘里循環(huán)）的預(yù) 濃縮中不能得到最大可能的金屬濃度，這意味著不必要的大量水被蒸發(fā)掉，導(dǎo)致酸再生所 需的能量非常高。 【實用新型內(nèi)容】
[0011] 因此，與傳統(tǒng)噴霧焙燒系統(tǒng)相比，本實用新型的目的是減少酸再生所需的能量。
[0012] 通過從含金屬的鹽酸溶液提取或回收鹽酸的方法能夠解決上述問題。
[0013] 依據(jù)本實用新型，含金屬的溶液分成第一和第二分流。含金屬的鹽酸溶液的第一 分流在噴霧焙燒反應(yīng)器中進(jìn)行高溫水解處理。然而，含金屬的鹽酸溶液的第二分流不進(jìn)行 高溫水解處理而是供給到吸收塔。這導(dǎo)致在整個酸洗/回收系統(tǒng)中金屬含量增大。
[0014] 因此，僅含金屬的鹽酸溶液的分流被供給到高溫水解處理而不是全部。從示例性 實施例明顯看出，結(jié)果是，自由酸的含量不變，并且酸洗效果也不會減弱。
[0015] 本實用新型引起的燃料節(jié)約潛力是大約25%，并且此外由于廢氣的體積減小相同 的程度，所以電力的消耗量也降低了。
[0016] 而且，依據(jù)本實用新型，使含金屬的鹽酸溶液通過蒸發(fā)進(jìn)行濃縮，因為這增大了溶 液的濃度。
[0017] 高溫水解處理產(chǎn)生的氣體可以通過直接與含金屬的鹽酸溶液進(jìn)行接觸而冷卻。從 而，含金屬的溶液變得更加濃縮。在濃縮過程期間，幾乎能夠達(dá)到最大可能的鐵濃度，使得 必須蒸發(fā)較少的水。
[0018] 在一個特殊設(shè)計里，更加濃縮的含有金屬鹽酸溶液的第一分流進(jìn)行高溫水解處 理，而更加濃縮的含有金屬鹽酸溶液的第二分流直接供給到吸收塔或能夠事先與漂洗水進(jìn) 行混合。
[0019] 在本實用新型的實施例中，再生的酸具有較高含量的三價鐵，這眾所周知會增強 酸洗效果。
[0020] 更優(yōu)選的是，上述方法用于從亞鐵溶液中回收鹽酸。此處有用的是，在吸收塔后獲 得鐵含量大于l〇g/l，優(yōu)選大于40g/l的再生的鹽酸。因此，在酸洗中與以往不同的是，鹽酸 不能從接近〇g/l的Fe富化到120g/l的Fe，而是例如從40g/l的Fe富化到160g/l或從50g/l富 化到170g/l的Fe。
[0021] 上述方法還可以用于從酸洗處理或也可從萃取處理再生鹽酸。
[0022] 本實用新型的一個主題是從含有金屬的溶液中提取和/或回收鹽酸的適當(dāng)?shù)脑O(shè) 備，該設(shè)備包括用于溶液的供給管、噴霧焙燒反應(yīng)器和至少一個吸收塔，優(yōu)選冷卻的廢氣被 供給到至少一個吸收塔中。
[0023] 根據(jù)本實用新型，用于將含金屬的溶液供給到噴霧焙燒反應(yīng)器的供給管具有分 支部件，使得僅部分含金屬的鹽酸溶液能夠供給到噴霧焙燒反應(yīng)器，并且含金屬的鹽酸溶 液的另一個分流能夠供給到吸收塔。所述含金屬的鹽酸溶液在高溫水解處理之前通過蒸發(fā) 來經(jīng)歷濃縮。
[0024] 用于第二分流的供給管可以直接排出到吸收塔中或也可排出到用于漂洗水的供 給管中。
[0025] 總之，根據(jù)本實用新型，提供一種從含金屬的溶液提取或回收鹽酸的設(shè)備，所述設(shè) 備包括供給管，所述供給管用于將所述含金屬的溶液引導(dǎo)到酸回收裝置，其中，所述酸回收 裝置具有:噴霧焙燒反應(yīng)器，所述噴霧焙燒反應(yīng)器用于對含金屬的溶液進(jìn)行高溫水解處理； 和至少一個吸收塔，所述吸收塔用于對來自所述高溫水解反應(yīng)器的氣體進(jìn)行吸收和/或濃 縮，其中，所述供給管或通向所述噴霧焙燒反應(yīng)器的供給管具有分支部件，使得僅所述含金 屬的鹽酸溶液的分流能夠被供給到所述噴霧焙燒反應(yīng)器，并且其中，所述含金屬的鹽酸溶 液的另一個分流能夠被供給到所述吸收塔，其特征在于，所述含金屬的鹽酸溶液在高溫水 解處理之前通過蒸發(fā)來經(jīng)歷濃縮。
[0026] 優(yōu)選地，所述供給管向冷卻設(shè)備中排出，所述冷卻設(shè)備被設(shè)置在所述高溫水解反 應(yīng)器和所述吸收塔之間的排氣管中，使得來自所述高溫水解反應(yīng)器的熱廢氣能夠與所述含 金屬的溶液相接觸以用于冷卻目的，其中，所述含金屬的溶液直到所述冷卻單元之后才能 被供給到所述高溫水解反應(yīng)器，并且其中，用于兩個分流和的所述分支部件設(shè)置在所述冷 卻單元的下游。
【附圖說明】
[0027] 下面，將基于附圖描述本實用新型的實施例。在這些附圖中，
[0028] 圖1示出了具有酸回收裝置的傳統(tǒng)酸洗線的質(zhì)量流的示意圖；
[0029] 圖2是根據(jù)本實用新型的具有酸回收裝置的酸洗線的質(zhì)量流的示意圖。
【具體實施方式】
[0030] 圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有酸回收裝置2(ARP)的酸洗線1的示意圖。在該酸洗線 中，在每年2百萬噸低合金鋼的生產(chǎn)量下，1200kg/h鐵被溶解，酸洗損失0.4% (以Fe計）。含 有194.6g/l自由鹽酸的再生鹽酸被從ARP(酸回收裝置)2栗送到酸洗線1。
[0031] 在酸洗線1中，鹽酸基本以下式進(jìn)行反應(yīng)：
[0032] Fe0+2HCl=FeCl2+H20
[0033]并且因此消耗并轉(zhuǎn)化為氯化鐵。
[0034]在鐵的含量約為121g/l且自由酸含量為47g/l的狀態(tài)下，酸洗溶液被消耗并供給 到酸回收裝置(ARPUJRP的容量要求是10m3/h，燃?xì)庑枨笫?7896MJ/h。為了吸收和/或濃 縮來自焙燒反應(yīng)器的氣體，每小時11.11m 3的水被供給到酸回收設(shè)備2中的吸收塔。另外，以 Fe2〇3的形式從焙燒反應(yīng)器排出1200kg的鐵。
[0035]同樣地，每小時10.99噸水蒸汽的廢氣排出ARP。
[0036]圖2示出根據(jù)本實用新型的具有酸回收裝置2的酸洗線1的質(zhì)量流的示意圖。
[0037]含有194.6g/l自由鹽酸的再生鹽酸也從ARP(酸回收裝置)2栗送到酸洗線1。由于 消耗的酸洗溶液的部分6和漂洗水一起供給到吸收塔，所以再生的酸具有39.9g/l的鐵含 量。在酸洗線1中，溶解與圖1相同量的鐵，并且鹽酸被消耗。
[0038]以47g/l的自由酸含量，酸洗溶液被消耗并且通過供給管3供給到酸回收裝置2 (ARP)。在這種情況下，鐵含量為161g/l。
[0039]到ARP的供給管3具有分支部件4，消耗的酸洗溶液的分流5通過分支部件4供給到 高溫水解反應(yīng)器(噴霧焙燒器），消耗的酸洗溶液的另一分流6供給到吸收塔中的漂洗水。
[0040] 因此，相對于圖1，較小量的消耗的酸洗溶液被供給到高溫水解以提取相同量的鐵 (1200kg/h)。在這種情況下，僅7.52m 3/h供給到ARP的高溫水解階段，并且剩余的2.48m3/h與 水一起供給到吸收塔。因此，燃料的需求量僅為21319MJ/h。
[0041] 其結(jié)果是，節(jié)省了 23.6 %的燃料。
[0042] 另外，也節(jié)省了電能，主要是排氣風(fēng)扇，因為工藝氣體的體積下降了相同的比例。 現(xiàn)在每小時僅有8.2噸的水蒸汽隨廢氣排出ARP。
[0043]由于在兩個實施例中再生的酸和消耗的酸每個都具有大致相同的自由HC1含量， 所以上述方法對于酸洗效果沒有任何負(fù)面影響。
[0044] 在本實用新型的另一個變型中，例如在文丘里循環(huán)中，消耗的酸的濃度在用于熱 廢氣的冷卻單元中首先增大。然后濃縮的、含金屬的溶液(濃縮液)分成第一分流和第二分 流。第一分流供給到高溫水解反應(yīng)器，而來自濃縮的廢酸洗液的第二分流供給到吸收器或 供給到將要到吸收器中的漂洗水。
[0045] 某些計算結(jié)果被總結(jié)在表1中：
[0047] 表1:
[0048] 表1中比較可以看出，如果將廢酸液而不是其濃縮液供給到吸收塔，則節(jié)能潛力要 大。通過混合到用于供給到吸收塔的漂洗水中的含金屬的溶液來控制再生的酸中的金屬含 量。因此漂洗水的消耗量也會減少。
[0049]在對于5.3m3/h廢酸洗溶液(年酸洗能力為約1百萬噸）的HC1再生中，這使得基于 歐洲能源價格節(jié)約了 >200k € /年。
[0050] 新設(shè)施的投資成本也更低。
[0051] 在現(xiàn)有設(shè)施中，本實用新型能夠用于實現(xiàn)性能上的顯著提高。
【主權(quán)項】
1. 一種從含金屬的溶液提取或回收鹽酸的設(shè)備，所述設(shè)備包括供給管(3)，所述供給管 (3)用于將所述含金屬的溶液引導(dǎo)到酸回收裝置(2)，其中，所述酸回收裝置(2)具有:噴霧 焙燒反應(yīng)器，所述噴霧焙燒反應(yīng)器用于對含金屬的溶液進(jìn)行高溫水解處理；和至少一個吸 收塔，所述吸收塔用于對來自所述高溫水解反應(yīng)器的氣體進(jìn)行吸收和/或濃縮，其中， 所述供給管(3)或通向所述噴霧焙燒反應(yīng)器的供給管具有分支部件(4)，使得僅所述含 金屬的鹽酸溶液的分流(5)能夠被供給到所述噴霧焙燒反應(yīng)器，并且其中，所述含金屬的鹽 酸溶液的另一個分流(6)能夠被供給到所述吸收塔， 其特征在于，所述含金屬的鹽酸溶液在高溫水解處理之前通過蒸發(fā)來經(jīng)歷濃縮。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的從含金屬的溶液提取或回收鹽酸的設(shè)備，其特征在于，所述供 給管（3)向冷卻設(shè)備中排出，所述冷卻設(shè)備被設(shè)置在所述高溫水解反應(yīng)器和所述吸收塔之 間的排氣管中，使得來自所述高溫水解反應(yīng)器的熱廢氣能夠與所述含金屬的溶液相接觸以 用于冷卻目的，其中，所述含金屬的溶液直到所述冷卻單元之后才能被供給到所述高溫水 解反應(yīng)器，并且其中，用于兩個分流(5)和(6)的所述分支部件(4)設(shè)置在所述冷卻單元的下 游。
【文檔編號】C01B7/07GK205653510SQ201490001076
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2014年9月15日 公開號201490001076.X, CN 201490001076, CN 205653510 U, CN 205653510U, CN-U-205653510, CN201490001076, CN201490001076.X, CN205653510 U, CN205653510U, PCT/2014/2489, PCT/EP/14/002489, PCT/EP/14/02489, PCT/EP/2014/002489, PCT/EP/2014/02489, PCT/EP14/002489, PCT/EP14/02489, PCT/EP14002489, PCT/EP1402489, PCT/EP2014/002489, PCT/EP2014/02489, PCT/EP2014002489, PCT/EP201402489
【發(fā)明人】弗蘭克·貝爾霍爾德
【申請人】安德里特斯公開股份有限公司