N0X-5通过与入口 81连通的第七线路L-7从热交换器的出口 72运送至加热器8的入口 81。优选借助于气体风扇燃烧器直接加热预纯化气流N0X-4或 预热的预纯化气流N0X-5。此处将预纯化气流N0X-4或预热的预纯化气流N0X-5加热至废 气净化单元10中所需的温度，在至少一种催化剂存在下是250至500°C和/或在没有催化 剂存在下是800至1400°C，并且然后其作为加热的预纯化气流N0X-6通过出口 82离开加热 器8并经由第八线路L-8运送至废气净化单元9的入口 911。
[0312] 在该至少一个废气净化单元9中，根据步骤g)，通过加热至可选地在催化剂的存 在下200至1400°C，优选在催化剂的存在下在250至500°C或在没有催化剂存在下在800 至1400°C的温度下将氮氧化物从来自步骤f)的预纯化气流中除去，产生纯化气流。
[0313] 可以使用技术人员充分熟知的用于此类净化操作的废气净化单元作为至少一个 废气净化单元9。
[0314] 废气净化单元9通常是例如通过催化还原除去不想要的气态物质如亚硝气和/ 或在一种或多种催化剂下通过热分解除去一氧化二氮的装置。这些废气净化单元还称作 SCR (SCR =选择性催化还原）反应器。
[0315] 该至少一个废气净化单元9通常具有至少一个反应器、用于加热的预纯化气流、 至少一种催化剂的至少一个入口以及用于纯化气流的至少一个出口。
[0316] 在进一步优选的实施方式中，该至少一个废气净化单元9另外具有用于加热的预 纯化气流的具有入口的蒸发器、用于尿素和/或氨的液体分配器以及用于加热的预纯化气 流（富含尿素和/或氨）的出口，并且在该优选实施方式中，该出口经由线路与反应器的入 口连通。
[0317] 图Ila示出了废气净化单元9的一个优选实施方式。该至少一个废气净化单元9 具有至少一个第四反应器92、用于加热的预纯化气流NOX-6、至少一种催化剂922的至少一 个入口 921、以及用于纯化气流G-I的至少一个出口 924。催化剂922可以是用于亚硝气分 解和/或一氧化二氮分解的催化剂。
[0318] 图Ilb示出了废气净化单元9的进一步优选的实施方式。该至少一个废气净化单 元9另外具有用于加热的预纯化气流NOX-6的具有入口 911的蒸发器91、用于尿素和/或氨 U的入口 912、用于尿素和/或氨U的液体分配器913以及用于加热的预纯化气流NOX-7 (其 富含尿素和/或氨）的出口 914,并且出口 914经由第十五线路L-91与第四反应器92的入 口 921连通。
[0319] 图Ilc示出了废气净化单元9的进一步优选的实施方式。该至少一个废气净化单 元9另外具有催化剂923。催化剂923可以是用于亚硝气分解和/或用于一氧化二氮分解 的催化剂。
[0320] 以下描述根据图Ilc通过实施例利用废气净化单元9的本申请方法的步骤g)的 实施。为了进行本申请方法的步骤g)，将来自加热器8的加热的预纯化气流NOX-6从出口 82经由第八线路L-8和入口 911运送至废气净化单元9的蒸发器91。同时，通过入口 912， 氨或尿素 U通过液体分配器913喷洒进蒸发器91，并且从而与加热的预纯化气流NOX-6混 合。将富含氨或富含尿素的气流NOX-7通过出口 914通过路线L-91和入口 921从蒸发器 9进入第四反应器92。在反应器中富含氨或富含尿素的气流NOX-7与催化剂922和/或催 化剂923接触。亚硝气和一氧化二氮的量在该阶段减少，如在步骤g)时以上所描述的。纯 化流G-I通过出口 924离开第四反应器92并经由第九线路L-9和入口 73运送进热交换器 7,其中，根据本申请方法的步骤i)，其停止了至预纯化气流N0X-4的一些其热量，其因此被 预热。通过将纯化废气G-I的热量传递至预纯化气流N0X-4,纯化废气G-I冷却，并且以冷 却的纯化废气G-EX的形式通过出口 74离开热交换器7。
[0321] 冷却的纯化废气G_EX(其源自来自热交换器7的出口 74)仅含有小剩余份数的 亚硝气和一氧化二氮。此外，其中储存的大部分热量被返回至该方法中即返回至预纯化 气流N0X-4。冷却的预纯化废气G-EX从而可以通过烟筒（高烟囱，烟囱体，stack)、烟囱 (chimney)或另外合适的装置排放至环境空气中。
[0322] 在该至少一个废水净化单元10中，根据步骤h)，将铵化合物、亚硝酸盐化合物和 硝酸盐化合物从来自步骤d)的水相中除去。可以使用技术人员充分熟知的用于此方法步 骤的废水净化单元作为至少一种废水净化单元10。
[0323] 在该至少一个废水净化单元10中，根据步骤h)，将铵化合物、亚硝酸盐化合物和 硝酸盐化合物从来自步骤d)的水相中除去。
[0324] 可以使用技术人员充分熟知的用于此类净化步骤的废水净化单元作为至少一个 废水净化单元10。该至少一个废水净化单元10具有用于生物脱氮的至少一个单元、和/或 用于凝聚的单元和/或用于絮凝的单元和/或用于沉降的单元。用于生物脱氮的单元通常 是容器或罐，其中待纯化的废水与微生物在其中微生物能够理想地转化含氮杂质的条件下 接触。
[0325] 用于凝聚的单元通常是容器或罐，其中待纯化的废水与凝聚剂混合。凝聚剂是中 和存在于废水中的部分杂质上的电荷的化学化合物。通过中和电荷，细分的悬浮颗粒固体 能够彼此粘附。该步骤要求优选废水与凝聚剂充分混合，优选借助于高速混合器。凝聚剂 如氯化铝、硫酸铝、偏铝酸钠、氯化铁（铁氯化物，iron chloride)、铁的硫酸盐、氢氧化钙 或阳离子聚合电解质，优选多胺和聚合氯化铝。
[0326] 用于絮凝的单元通常是容器或罐，其中待纯化废水与絮凝剂混合。絮凝剂优选是 促进预先凝聚的颗粒絮凝的有机或无机聚合物，更优选聚丙烯酰胺。
[0327] 用于沉降的单元通常是容器或罐，其中用于可选纯化的废水与絮凝剂混合。絮凝 剂优选是促进预先凝聚的颗粒絮凝的有机或无机聚合物，更优选聚丙烯酰胺。
[0328] 图12示出了废水净化单元10的一个优选实施方式。废水净化单元10具有用于 生物脱氮的至少一个单元101、用于凝聚、絮凝和沉降的单元102、以及用于过滤、超滤和反 渗透的单元103。用于生物脱氮的单元101具有用于废水AQ-I (其由颜料悬浮液的制备获 得）的至少一个入口 1011以及用于废水AQ-2(其由废水AQ-I的生物脱氮获得）的出口 1012。
[0329] 用于凝聚、絮凝和沉降的单元102具有用于废水AQ-2的至少一个入口 1021以及 用于废水AQ-3(其由废水AQ-2的凝聚、絮凝和/或沉降获得）的出口 1012。
[0330] 用于过滤、超滤和反渗透的单元103具有用于废水AQ-3的至少一个入口 1031和 用于纯化废水AQ-EX(其由废水AQ-3的过滤、超滤和反渗透获得）的出口 1032。
[0331] 出口 1012和入口 1021经由线路L-101彼此连通。出口 1022和入口 1031经由线 路L-102彼此连通。
[0332] 以下描述通过实施例在废水净化单元10中的步骤h)的实施。
[0333] 为了实施本申请方法的步骤h)，将来自制备颜料悬浮液的废水AQ-I通过分离装 置34的出口 343经由第十线路L-IO和入口 1011从反应器3运送至用于生物脱氮的单元 101。在其中，如在步骤h)所描述的，存在于废水AQ-I中的铵化合物在需氧条件下被氧化 为硝酸盐，并且在随后步骤中，在厌氧条件下，该硝酸盐化合物被酶还原形成分子氮，产生 纯化废水AQ-2。
[0334] 由此纯化的废水AQ-2通过出口 1012离开单元101并经由线路L-101运送至用于 凝聚/絮凝/沉降的单元102,其中其被进一步纯化，如步骤h)时所述，产生纯化废水AQ-3。
[0335] 由此纯化的废水AQ-3通过出口 1012离开单元102并经由至入口 1031的线路 L-102运送至用于过滤、超滤和反渗透的单元103,其中其被进一步纯化，如步骤h)时所述， 产生纯化废水AQ-EX。
[0336] 源自用于过滤/超滤/反渗透的单元103的出口 1032的纯化废水AQ-EX现在仅 含有小部分其原始含有的杂质。在较后的时间点返回至需要水的一个方法步骤之前，纯化 废水AQ-EX由此可以通过废水下水道递送至废水系统或临时储存在容器中。
[0337] 那么，利用本实用新型的设备和由其实施的方法，可以通过彭尼曼法利用硝酸盐 以尚质量尚广率尚能效广生红氧化铁颜料，并且避免了含有不想要的反应广物如亚硝气、 一氧化二氮、含铁化合物和含硫化合物的废气和废水。
【主权项】
1. 用于生产红氧化铁颜料的设备，其特征在于，所述设备至少包括 至少一个第一反应器（1)， 至少一个第二反应器（2)， 至少一个第三反应器（3)， 至少一个洗涤器（4、6)，其中 (a) 所述至少一个第一反应器（1)通过至少一个第一线路（L_3a)与所述至少一个洗涤 器（4、6)连通， (b) 所述至少一个第三反应器（3)通过至少一个第二线路（L-3b)与所述至少一个洗涤 器（4、6)连通，和 (c) 所述至少一个第二反应器（2)通过至少一个第三线路（L-4)与至少一个氧化单元 (5)连通，和所述至少一个氧化单元（5)通过至少一个第四线路（L-5)与所述至少一个洗涤 器（4、6)连通，以及 至少一个废气净化单元（9)，所述至少一个废气净化单元（9)包括至少一个第四反应 器（92);至少一个用于加热的预纯化气流的入口（921);至少一种催化剂（922)和至少一 个用于纯化气流（G-I)的出口（924);和至少一个加热器（8);所述至少一个废气净化单元 (9)通过至少一个第八线路（L-8)与所述至少一个加热器（8)连通，和所述至少一个加热器 (8)通过至少一个第七线路（L-7)与所述至少一个洗涤器（4、6)连通。
2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包括所述至少一个洗涤器中的 第一洗绦器和第二洗绦器（4,6)。
3. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括至少一个废水净化 单元（10)，所述至少一个废水净化单元（10)通过至少第十线路（L-IO)与所述至少一个第 三反应器（3)或与至少一个分离装置（34)连通。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个分离装置 (34)包括用于赤铁矿颜料悬浮液的至少一个入口（341);分离组件（342);用于赤铁矿颜料 的出口（343);以及用于废水的出口（344)。
5. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括至少一个热交换器 (7)，所述至少一个热交换器（7)通过至少一个第五线路（L-6a)与所述至少一个洗涤器中 的所述第一洗涤器（4)连通、通过至少一个第六线路（L-6b)与所述至少一个洗涤器中的所 述第二洗涤器（6)连通、通过至少一个第七线路（L-7)与所述至少一个加热器（8)连通以 及通过至少一个第九线路（L-9)与所述至少一个废气净化单元（9)连通。
6. 根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括至少一个分离装置 (34)，所述至少一个分离装置（34)通过至少一个第十线路（L-10)与所述至少一个废水净 化单元（10)连通和通过至少一个第十二线路（L-32)与所述至少一个第三反应器（3)连 通。
7. 根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第一洗涤器（4)包括至少一个洗涤 柱（41);用于第一氧化物流、氧化的第二氧化物流、第三氧化物流中任一个、任两个或三个 的一个入口（411);用于水洗涤相的入口（412);用于预纯化气流的出口（413);以及用于 洗涤相的出口（414)。
8. 根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第二洗涤器（6)包括至少一个洗涤 柱（61);用于第一氧化物流、氧化的第二氧化物流、第三氧化物流中任一个、任两个或三个 的一个入口（611);用于水洗涤相的入口（612);用于预纯化气流的出口（613);以及用于 洗涤相的出口（614)。
9. 根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个废气净化单元 (9)包括具有用于加热的预纯化气流的具有入口（911)的蒸发器（91);用于尿素和/或氨 的入口（912);用于尿素和/或氨的液体分配器（913);以及用于第二加热的预纯化气流 的出口（914);并且所述用于第二加热的预纯化气流的出口（914)经由第十五线路（L-91) 与所述至少第四反应器（92)的入口（921)连通。
10. 根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个废气净化单 元（9)包括用于亚硝气分解和/或用于一氧化二氮分解的催化剂（923)。
11. 根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述废水净化单元（10)包括用于生物 脱氮的单元（101)、用于凝聚、絮凝和沉降的单元（102)、用于过滤、超滤和反渗透的单元 (103)中的任一个、任两个或三个。
【专利摘要】本实用新型涉及用于生产红氧化铁颜料的设备，至少包括至少一个第一反应器，至少一个第二反应器，至少一个第三反应器，至少一个洗涤器，以及至少一个废气净化单元，其包括至少第四反应器、用于加热的预纯化气流的至少一个入口、至少一种催化剂和用于纯化气流的至少一个出口，和至少一个加热器，至少一个废气净化单元通过至少第八线路与至少一个加热器连通，和至少一个加热器，至少一个废气净化单元通过至少一个第八线路与至少一个加热器连通，以及至少一个加热器通过至少一个第七线路与至少一个洗涤器连通，利用该设备可以高质量高产率高能效产生红氧化铁颜料且避免了含有不想要的反应产物。
【IPC分类】C01G49-06
【公开号】CN204508835
【申请号】CN201420681518
【发明人】瓦尔德马·恰普利克, 于尔根·基施克维茨, 沃尔夫冈·厄勒特, 李华军, 乌多·奥尔特曼, 比尔吉特·布兰克梅耶尔-门格, 吉多·克特勒, 阿尔弗雷德·巴尔道恩
【申请人】朗盛德国有限责任公司, 朗盛特殊化学品有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年11月10日