用于盐酸再生的设备的制造方法

用于盐酸再生的设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于盐酸再生的设备，该设备从含金属的盐酸溶液提取或回收盐酸，所述设备包括供给管(3)，所述供给管(3)用于将所述含金属的溶液引导到酸回收装置(2)，其中，所述酸回收装置(2)具有：高温水解反应器，所述高温水解反应器用于对含金属的溶液进行高温水解处理；和至少一个吸收塔，所述吸收塔用于对来自所述高温水解反应器的气体进行吸收和/或浓缩，所述供给管(3)或通向所述高温水解反应器的供给管具有分支部件(4)，使得仅所述含金属的盐酸溶液的分流(5)能够被供给到所述高温水解反应器，并且其中，所述含金属的盐酸溶液的另一个分流(6)能够被供给到所述吸收塔。
【专利说明】
用于盐酸再生的设备
技术领域
[0001] 本实用新型的主题是一种从含金属的盐酸溶液中提取或回收盐酸的设备，该设备 通过高温水解处理该溶液，然后吸收和/或浓缩由此形成的气态的氯化氢以形成盐酸。
【背景技术】
[0002] 在金属工业中，例如在碳钢酸洗期间含金属的盐酸量增多。这些溶液含有自由盐 酸和溶解为氯化物的金属如铁。大约含有18%的HC1和尽量少的铁的盐酸与带材反流地添 加到最终酸洗区段。将含有大约120g/l的Fe的消耗的酸洗溶液从第一酸洗区段移除和再 生。
[0003] 已经开发了若干方法，通过这些方法能够从消耗的酸洗溶液回收盐酸。
[0004] AT395312B描述了一种处理，其中通过将含金属的溶液喷雾焙烧，然后在液态吸收 液中吸收和/或浓缩由此形成的气体来回收酸。在高温水解处理期间产生的金属氧化物在 喷雾焙烧器的底部移除。
[0005] EP0775760描述了一种类似的通过高温水解处理的酸回收处理，其中废酸洗溶液 在高温水解处理之前通过蒸发进行预浓缩。
[0006] 这些系统的设置是本领域专家所公知的或从AT395312B和EP0775760已知的，因此 在此处不再详细阐述。
[0007] DE 19 32 765公开了一种用于从氯化铁水溶液再生HCL的方法。这里，氯化铁滤出 液被分成两个分流。第一个分流被焙烧，而第二个分流被供给到吸收器。
[0008] US 3 399 964A公开了一种用于再生包含盐酸和铁的酸洗液的方法。这里，酸洗酸 的一个分流在吸收环中循环以增加酸洗液的浓度，而另一个分流在通过蒸发的预浓缩之后 被供给到流化床反应器。
[0009] 传统的设施中HC1再生所需要的能量是一一取决于设施的规模一一大约为650-700卡每升供给到设施的废酸洗溶液。通常，气体燃料用于设施燃烧。
[0010] 现有的通过喷雾焙烧的HC1再生处理的缺点是，在废酸洗溶液(文丘里循环）的预 浓缩中不能得到最大可能的金属浓度，这意味着不必要的大量水被蒸发掉，导致酸再生所 需的能量非常高。 【实用新型内容】
[0011] 因此，与传统喷雾焙烧系统相比，本实用新型的目的是减少酸再生所需的能量。
[0012] 通过从含金属的盐酸溶液提取或回收盐酸的方法能够解决上述问题。
[0013] 依据本实用新型，含金属的溶液分成第一和第二分流。含金属的盐酸溶液的第一 分流在喷雾焙烧反应器中进行高温水解处理。然而，含金属的盐酸溶液的第二分流不进行 高温水解处理而是供给到吸收塔。这导致在整个酸洗/回收系统中金属含量增大。
[0014] 因此，仅含金属的盐酸溶液的分流被供给到高温水解处理而不是全部。从示例性 实施例明显看出，结果是，自由酸的含量不变，并且酸洗效果也不会减弱。
[0015] 本实用新型引起的燃料节约潜力是大约25%，并且此外由于废气的体积减小相同 的程度，所以电力的消耗量也降低了。
[0016] 而且，依据本实用新型，使含金属的盐酸溶液通过蒸发进行浓缩，因为这增大了溶 液的浓度。
[0017] 高温水解处理产生的气体可以通过直接与含金属的盐酸溶液进行接触而冷却。从 而，含金属的溶液变得更加浓缩。在浓缩过程期间，几乎能够达到最大可能的铁浓度，使得 必须蒸发较少的水。
[0018] 在一个特殊设计里，更加浓缩的含有金属盐酸溶液的第一分流进行高温水解处 理，而更加浓缩的含有金属盐酸溶液的第二分流直接供给到吸收塔或能够事先与漂洗水进 行混合。
[0019] 在本实用新型的实施例中，再生的酸具有较高含量的三价铁，这众所周知会增强 酸洗效果。
[0020] 更优选的是，上述方法用于从亚铁溶液中回收盐酸。此处有用的是，在吸收塔后获 得铁含量大于l〇g/l，优选大于40g/l的再生的盐酸。因此，在酸洗中与以往不同的是，盐酸 不能从接近〇g/l的Fe富化到120g/l的Fe，而是例如从40g/l的Fe富化到160g/l或从50g/l富 化到170g/l的Fe。
[0021] 上述方法还可以用于从酸洗处理或也可从萃取处理再生盐酸。
[0022] 本实用新型的一个主题是从含有金属的溶液中提取和/或回收盐酸的适当的设 备，该设备包括用于溶液的供给管、喷雾焙烧反应器和至少一个吸收塔，优选冷却的废气被 供给到至少一个吸收塔中。
[0023] 根据本实用新型，用于将含金属的溶液供给到喷雾焙烧反应器的供给管具有分 支部件，使得仅部分含金属的盐酸溶液能够供给到喷雾焙烧反应器，并且含金属的盐酸溶 液的另一个分流能够供给到吸收塔。所述含金属的盐酸溶液在高温水解处理之前通过蒸发 来经历浓缩。
[0024] 用于第二分流的供给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 给管中。
[0025] 总之，根据本实用新型，提供一种从含金属的溶液提取或回收盐酸的设备，所述设 备包括供给管，所述供给管用于将所述含金属的溶液引导到酸回收装置，其中，所述酸回收 装置具有:喷雾焙烧反应器，所述喷雾焙烧反应器用于对含金属的溶液进行高温水解处理； 和至少一个吸收塔，所述吸收塔用于对来自所述高温水解反应器的气体进行吸收和/或浓 缩，其中，所述供给管或通向所述喷雾焙烧反应器的供给管具有分支部件，使得仅所述含金 属的盐酸溶液的分流能够被供给到所述喷雾焙烧反应器，并且其中，所述含金属的盐酸溶 液的另一个分流能够被供给到所述吸收塔，其特征在于，所述含金属的盐酸溶液在高温水 解处理之前通过蒸发来经历浓缩。
[0026] 优选地，所述供给管向冷却设备中排出，所述冷却设备被设置在所述高温水解反 应器和所述吸收塔之间的排气管中，使得来自所述高温水解反应器的热废气能够与所述含 金属的溶液相接触以用于冷却目的，其中，所述含金属的溶液直到所述冷却单元之后才能 被供给到所述高温水解反应器，并且其中，用于两个分流和的所述分支部件设置在所述冷 却单元的下游。
【附图说明】
[0027] 下面，将基于附图描述本实用新型的实施例。在这些附图中，
[0028] 图1示出了具有酸回收装置的传统酸洗线的质量流的示意图；
[0029] 图2是根据本实用新型的具有酸回收装置的酸洗线的质量流的示意图。
【具体实施方式】
[0030] 图1示出根据现有技术的具有酸回收装置2(ARP)的酸洗线1的示意图。在该酸洗线 中，在每年2百万吨低合金钢的生产量下，1200kg/h铁被溶解，酸洗损失0.4% (以Fe计）。含 有194.6g/l自由盐酸的再生盐酸被从ARP(酸回收装置)2栗送到酸洗线1。
[0031] 在酸洗线1中，盐酸基本以下式进行反应：
[0032] Fe0+2HCl=FeCl2+H20
[0033]并且因此消耗并转化为氯化铁。
[0034]在铁的含量约为121g/l且自由酸含量为47g/l的状态下，酸洗溶液被消耗并供给 到酸回收装置(ARPUJRP的容量要求是10m3/h，燃气需求是27896MJ/h。为了吸收和/或浓 缩来自焙烧反应器的气体，每小时11.11m 3的水被供给到酸回收设备2中的吸收塔。另外，以 Fe2〇3的形式从焙烧反应器排出1200kg的铁。
[0035]同样地，每小时10.99吨水蒸汽的废气排出ARP。
[0036]图2示出根据本实用新型的具有酸回收装置2的酸洗线1的质量流的示意图。
[0037]含有194.6g/l自由盐酸的再生盐酸也从ARP(酸回收装置)2栗送到酸洗线1。由于 消耗的酸洗溶液的部分6和漂洗水一起供给到吸收塔，所以再生的酸具有39.9g/l的铁含 量。在酸洗线1中，溶解与图1相同量的铁，并且盐酸被消耗。
[0038]以47g/l的自由酸含量，酸洗溶液被消耗并且通过供给管3供给到酸回收装置2 (ARP)。在这种情况下，铁含量为161g/l。
[0039]到ARP的供给管3具有分支部件4，消耗的酸洗溶液的分流5通过分支部件4供给到 高温水解反应器(喷雾焙烧器），消耗的酸洗溶液的另一分流6供给到吸收塔中的漂洗水。
[0040] 因此，相对于图1，较小量的消耗的酸洗溶液被供给到高温水解以提取相同量的铁 (1200kg/h)。在这种情况下，仅7.52m 3/h供给到ARP的高温水解阶段，并且剩余的2.48m3/h与 水一起供给到吸收塔。因此，燃料的需求量仅为21319MJ/h。
[0041] 其结果是，节省了 23.6 %的燃料。
[0042] 另外，也节省了电能，主要是排气风扇，因为工艺气体的体积下降了相同的比例。 现在每小时仅有8.2吨的水蒸汽随废气排出ARP。
[0043]由于在两个实施例中再生的酸和消耗的酸每个都具有大致相同的自由HC1含量， 所以上述方法对于酸洗效果没有任何负面影响。
[0044] 在本实用新型的另一个变型中，例如在文丘里循环中，消耗的酸的浓度在用于热 废气的冷却单元中首先增大。然后浓缩的、含金属的溶液(浓缩液)分成第一分流和第二分 流。第一分流供给到高温水解反应器，而来自浓缩的废酸洗液的第二分流供给到吸收器或 供给到将要到吸收器中的漂洗水。
[0045] 某些计算结果被总结在表1中：
[0047] 表1:
[0048] 表1中比较可以看出，如果将废酸液而不是其浓缩液供给到吸收塔，则节能潜力要 大。通过混合到用于供给到吸收塔的漂洗水中的含金属的溶液来控制再生的酸中的金属含 量。因此漂洗水的消耗量也会减少。
[0049]在对于5.3m3/h废酸洗溶液(年酸洗能力为约1百万吨）的HC1再生中，这使得基于 欧洲能源价格节约了 >200k € /年。
[0050] 新设施的投资成本也更低。
[0051] 在现有设施中，本实用新型能够用于实现性能上的显著提高。
【主权项】
1. 一种从含金属的溶液提取或回收盐酸的设备，所述设备包括供给管(3)，所述供给管 (3)用于将所述含金属的溶液引导到酸回收装置(2)，其中，所述酸回收装置(2)具有:喷雾 焙烧反应器，所述喷雾焙烧反应器用于对含金属的溶液进行高温水解处理；和至少一个吸 收塔，所述吸收塔用于对来自所述高温水解反应器的气体进行吸收和/或浓缩，其中， 所述供给管(3)或通向所述喷雾焙烧反应器的供给管具有分支部件(4)，使得仅所述含 金属的盐酸溶液的分流(5)能够被供给到所述喷雾焙烧反应器，并且其中，所述含金属的盐 酸溶液的另一个分流(6)能够被供给到所述吸收塔， 其特征在于，所述含金属的盐酸溶液在高温水解处理之前通过蒸发来经历浓缩。2. 根据权利要求1所述的从含金属的溶液提取或回收盐酸的设备，其特征在于，所述供 给管（3)向冷却设备中排出，所述冷却设备被设置在所述高温水解反应器和所述吸收塔之 间的排气管中，使得来自所述高温水解反应器的热废气能够与所述含金属的溶液相接触以 用于冷却目的，其中，所述含金属的溶液直到所述冷却单元之后才能被供给到所述高温水 解反应器，并且其中，用于两个分流(5)和(6)的所述分支部件(4)设置在所述冷却单元的下 游。
【文档编号】C01B7/07GK205653510SQ201490001076
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2014年9月15日 公开号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
【发明人】弗兰克·贝尔霍尔德
【申请人】安德里特斯公开股份有限公司