AT407756B - Verfahren zur rückgewinnung von säuren aus metallhaltigen lösungen dieser säuren, vorzugsweise hc1 und fe-verbindungen - Google Patents
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Description
<Desc/Clms Page number 1> Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ruckgewinnung von Sauren aus metallhaltigen Losun- EMI1.1 sche Aufspaltung in Säuren und Metalloxide in einem Reaktor Wässnge Lösungen von Metallverbindungen und Säuren, Insbesondere HCI und Fe-Ve bin- dungen. werden in einem beheizten Reaktor, oft einem Sprühreaktor, thermisch zersetzt Die d3bei entstehenden Produkte wie Sauren, Oxide und Abgase werden im Reaktor getrennt. Die Abcase mit den dampfförmigen Sauren werden beispielsweise in einem Zyklon nachgereimgt, einem Ven- tun gekühlt und die Säuren in Kolonnen ausgewaschen Das Oxid wird aus dem Reaktor ausgetra- gen, gekühlt und entsorgt bzw weiter behandelt. Die Abgase werden, je nach Bedarf in mehreren EMI1.2 Alkalilösung eingesetzt werden Der Transport der Abgase im System erfolgt mittels eines Abqas- ventilators. Ein derartiges System ist z B aus der EP 0 635 586 B bekannt Diese Verfahren sind sehr aufwendig und erfordern viele Verfahrensstufen, wodurch kleinere Anlagen unwirtschaftlich werden Die Emissionswerte. insbesordere von Cl2 und Staub werden oft EMI1.3 wäscher und zusätzlichem Ventun-Staubwascher eingehalten werden Weiters führen Kristal isa- tions- und Anbackungsprobleme beispielsweise durch Si-Ablagerungen aus der Abbeize durch EMI1.4 arbeiten Ziel der Erfindung ist es, eine möglichst kompakte, auf das Notwendige reduzierte und d : )bei betriebssichere Anlage zur Durchfuhrung des Verfahrens zu schaffen Das erfindungsgemasse Verfahren ist daher dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas des Reaktors durch mindestens zwei Strahlwascher gefordert und gleichzeitig Staub und Sauredampfe ausgewaschen werden Durch die Förderleistung der Strahlwascher wird der Abgasventilator ersetzt. Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abgastempra- tur des Reaktors 110 C - 400 C vorzugsweise 150 C - 200 'C, beträgt, um den Energieve, lust zu minimieren, und den Staububertrag zu reduzieren. Dies wird durch die Anordnung des Reaktor- kopfes, Düsenstockes und der Dusen erzielt Auf einen Zyklen zur Staubabscheidung und eine Energierückgewinnungsstufe aus dem Reaktorabgas wird daher verzichtet Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strahlwascher mit Regenerat betneben wird Die noch heissen Abgase des Reaktors werden dabei abgekühlt und weitertransportiert Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass nach der ernten Wäsche eine Absorption erfolgt, wobei die Temperatur der Absorption 70 C - 90 C, vorzugsw eise 78 C - 87 C betragt Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Absorption adiabatisch erfolgt Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser EMI1.5 Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Waschwasser aus der Beize der Absorptionskolonne als Absorptionsflüssigkeit zugeführt wird Die Erfindung betrifft auch eine Anlage, die dadurch gekennzeichnet ist. dass mindestens zwei EMI1.6 Differenzdruck zur Abgasforderung aufzubringen. Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Reaktor vor dem Ausgang des Abgasstromes ein zentraler Düsenstock vorgesehen ist. Dieser ermöglicht es, da er direkt vor dem Reaktorabgasausgang angeordnet ist, die Reaktorabgastemperatur beson- ders gut abzukühlen Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass fur den Abc,as- EMI1.7 nutzung zu verbessern Eine günstige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlrohrin die Absorptionskolonne integriert ist, um den Bauteil kompakter und preisgünstiger zu gestalten EMI1.8 <Desc/Clms Page number 2> röstung im Reaktorunterteil eine Nachröstzone z. B. mit Krählwerk oder danach, z. B. Drehrohrofen, Fliessbett oder beheizter Förderer, vorgesehen ist, um die Oxidqualität und Betriebssicherheit zu verbessern. Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Frischwasser- aufgabe eine Zweistoffdüse verwendet wird, um die Abgasqualität und Betriebssicherheit zu ver- bessern. Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei Fig. 1 ein Schema einer erfindungsgemässen Anlage, Fig. 2 eine Variante von Fig. 1 und Fig. 3 eine Ansicht eines Düsenstockes darstellt. Fig. 1 zeigt eine Anlage zur Rückgewinnung von Säuren aus metallhaltigen Lösungen dieser Säuren mit einem Sprühröstreaktor 1. Die wässrigen Lösungen der Metallverbindungen, insbeson- dere HCI-, Fe-Verbindungen, werden in diesem Reaktor 1 verdampft und thermisch zersetzt. Die Abbeize aus dem Beizbad 2 wird durch eine Pumpe 3 direkt in den Sprühröstreaktor 1 eingesprüht. EMI2.1 dung wirkt und zusätzlich zur Erosolstaubbildung führt. Weiters können dadurch störende Si-Ab- scheidungen im Venturisystem vermieden werden. Durch den Einsatz eines zentralen Düsenstockes 4 kann die Abgastemperatur sehr niedrig gehalten werden und zwar zwischen 110 C und 400 C, vorteilhaft zwischen 150 C und 200 C. In der Brennerzone 5 des Reaktors 1 wird das Oxid bei einer Temperatur zwischen 550 C und 800 C zu Metalloxiden fertig geröstet. Die dabei entstehenden Produkte wie Säuren, Oxide und Abgase werden im Reaktor 1 getrennt. Die Abgase, die auch die dampfförmigen Säuren enthalten, werden mit Regenerat in der ersten Strahlwäscherstufe, bestehend aus dem Strahlwäscher 6 und der Regeneratpumpe 7, abgekühlt und Staub und Säuredampfe grösstenteils schon ausgewaschen. Ein Teilstrom 8 des Regenerates wird wieder in den Beizbehälter 2 zurückgeführt. Die Abgase aus dem Strahlwäscher 6 werden einer Absorptionskolonne 12 zugeführt. In dieser adiabatischen Kolonne 12 erfolgt weitgehend die Absorption der verbliebenen Säuren. Die Säurekonzentration wird mittels Pumpe 10 und Regelventil 11 für den Kreislauf der Absorptionsflüssigkeit eingestellt. Das Abgas wird in einem zweiten Strahlwäscherkreislauf bestehend aus dem Strahlwäscher 13 und der Pumpe 10 weiter gereinigt. Eine letzte Reinigung erfolgt in der Abgasleitung 14. Als Waschwasser wird Frischwasser 15 verwendet. Das Frischwasser 15 kann vorzugsweise durch eine Zweistoffdüse 16 in den Abgasstrom eingedüst werden. Im Abscheider 17 wird das gereinigte Abgas von der Flüssigkeit getrennt und durch einen Kamin 18 an die Atmosphäre abgegeben. Das Oxid wird aus dem Reaktor 1 ausgetragen, gekühlt und einer Pelletierung 19 zugeführt. Es kann auch eine Oxidnachröstung z. B. in einer dem Reaktor 1 nachgeordneten und mit diesem verbun- denen Nachröstzone oder in einem Drehrohrofen, Fliessbett oder beheiztem Förderer, wie z.B. Schnecke, erfolgen. Durch dieses Verfahren können weitere Absorptionsstufen und vor allem der bisher erforderliche, aufwendige Abgasventilator eingespart werden. Durch die gute Reinigung des Abgases durch das erfindungsgemässe Verfahren kann das vorhandene HCI, C12 und Staub im Abgas praktisch vermieden werden. Eine weitere Variante der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Zur weiteren Reduktion des Platz- bedarfes wird hier eine kombinierte Absorptionskolonne 12 mit integriertem Strahlwäscher 20 ein- gesetzt. Die Absorption erfolgt hierbei im Aussenteil der Kolonne. Das durch diesen Aussenteil gelei- tete Abgas wird im Kopfteil 21 der Absorptionskolonne umgeleitet und durch den Strahlwäscher 20 geführt. Diesem wird auch Frischwasser 15 bzw. Spülwasser 22 zugeführt Zur gänzlichen Reini- gung kann noch eine weitere Wäsche 16 mittels Frischwasser 15 erfolgen. Die Frischwasser- menge und Spülwassermenge wird entsprechend der gewünschten Säurekonzentration zugeführt. Die Anlage arbeitet abwasserfrei. Alternativ kann für einen Teil des Kolonnen-Absorptionswassers auch Waschwasser aus der Beize verwendet werden. Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus dem Kopfteil des Reaktors 1. In diesem Teil ist zentral der Düsenstock 4 angebracht. Durch diesen Düsenstock 4 wird die metallhaltige Lösung in den Reak- tor 1 eingedüst. Das Abgas wird durch einen Ringspalt, der durch ein Tauchrohr 23, das am Reak- tordeckel angebracht ist und teilweise über den Düsenstock 4 reicht und den Düsenstock 4 gebil- det wird, aus dem Reaktor 1 abgeleitet und einer Abgasleitung 24 zugeführt. Durch diese Konstruk- tion wird ein Teil der Wärme des Abgases zur Aufwärmung der Lösung verwendet. Die Abgastem- peratur kann daher sehr niedrig gehalten werden und zwar zwischen 110 C bis 400 C, vorteilhaft <Desc/Clms Page number 3> zwischen 150 C und 200 C Die Verdampfung der eingedusten Losung erfolgt im Reaktor 1 erst weiter unten in der Brennerzone Die Erfindung ist nicht durch obige Beispiele beschrankt Sc können z B auch Mischsaure, HF, HN03, Fe, Cr, Ni- oder Mg, Co-Verbindungen behandelt werden Auch konnen vor oder nach der Absorptionskolonne Wärmetauscher zur Wärmerückgewinnung aus den Abgasen vorgesE hen sein Durch die Erfindung werden nicht nur die Zahl der Verfahrensstufen reduziert und der Abgas- ventilator eingespart, sondern es ergibt sich insgesamt eine Reduktion der Bauteil- bzw. Ausrus- tungskosten, des Platzbedarfes und des Stahlgerüstes sowie e ne Reduktion der Wartungskosten, Montage- und Inbetriebnahmekosten PATENTANSPRÜCHE: 1 Verfahren zur Rückgewinnung von Säuren aus metallhaltigen Lösungen dieser SaLren, vorzugsweise von HCI und Fe-Verbindungen, durch Verdampfung und pyrolytische Auf- spaltung in Säuren und Metalloxide in einem Reaktor dadurch gekennzeichnet, dass das EMI3.1
Claims (14)
- Staub und Säuredampfe ausgewaschen werden
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgastemperatur des Reaktors 110 C bis 400 C vorzugsweise 150 C bis 200 C, betragt
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strahlwas her mit Regenerat betrieben wird.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Wasche eine Absorption erfolgt
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, sass die Temperatur der Absorption 70 C bis 90 C, vorzugsweise 78 C bis 87 C betragt
- 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorption ad@eba- tisch erfolgt
- 7 Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser aus der zweiten Gaswasche der Absorptionskolonne als Absorptionsflussigkeit zuge'ührt wird.
- 8 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, dass Waschwa sser EMI3.2
- 9 Anlage zur Rückgewinnung von Säuren aus metallhaltigen Lösungen dieser Säuren vor- zugsweise von HCI und Fe-Verbindungen, durch Vercampfung und pyrolytische Aufpal- tung in Sauren und Metalloxide in einem Reaktor, dadurch gekennzeichnet, dass dem Re- aktor (1) im Abgasstrom mindestens zwei Strahlwäscher (6, 13, 20) nachgeschaltet sind
- 10 Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Reaktor (1) vor dem Auscang des Abgasstromes ein zentraler Düsenstock (4) vorgesehen ist
- 11 Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass für den Abgasstrorr ein Tauchrohr (23) am ReakLorkopf vorgesehen ist
- 12 Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Strah rohr (20)in die Absorptionskolonne (12) integriert ist
- 13. Anlage nach einem der Anspruche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Oxidnach- rostung im Reaktorunterteil eine Nachrostzone z B mit Krahlwerk oder danach, z B Creh- rohrofen, Fliessbett oder beheizter Forderer, vorgeseher ,st
- 14 Anlage nach einem der Anspruche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fnschwas- seraufgabe eine Zweistoffduse (16) verwendet wird HEZU 3 BLATT ZEICHNUNGEN
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