DE2013667A1

DE2013667A1 - Process and device for the recovery of hydrochloric acid and iron oxide from used pickling baths

Info

Publication number: DE2013667A1
Application number: DE19702013667
Authority: DE
Inventors: Lars J. Wilmington Del. Hansen (V.StA.). P
Original assignee: Environmental Technology, Inc., Severna Park, Md. (V.St.A.)
Priority date: 1969-07-02
Filing date: 1970-03-21
Publication date: 1971-01-21
Also published as: FR2056112A5; GB1285083A

Description

DR.-ING. VON KREiSLER DR.-ING. SCHÖNWALDDR.-ING. BY KREiSLER DR.-ING. SCHÖNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLERDR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH-'DIPL-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH- '

KDLN I₁ DEICHMANNHAUSKDLN I ₁ DEICHMANNHAUS

Köln, den 23.2.197O¹ Ke/Ax 'Cologne, February 23, 197O ¹ Ke / Ax '

Environmental Technology, Incorporated,

532 Bowline Road, Severna Park/ Maryland 21146 (V.St.A.)532 Bowline Road, Severna Park / Maryland 21146 (V.St.A.)

Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von Salzsäure und Eisenoxyd aus verbrauchten BeizbädernProcess and device for the recovery of hydrochloric acid and iron oxide from used pickling baths

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Rückgewinnung von Salzsäure und Eisenoxyd aus verbrauchten Beizbädern.The invention relates to a method and an installation for the recovery of hydrochloric acid and iron oxide from used Pickling baths.

Zum Beizen von Eisen im großtechnischen Maßstab wird Salzsäure verwendet. Bei den üblichen Regenerierungs- - verfahren wird das verbrauchte Beizbad in einen heißen Gasstrom gesprüht. Hierbei findet eine thermische Zersetzung statt, während die Tröpfchen in den Gasen suspendiert werden. Das so gebildete Eisenoxyd i3t ein sehr feiner Staub, der schwierig abzuscheiden und zu handhaben i3t_a Ferner kann er nicht in Hochöfen oder Sinteranlagen verwendet werden. Bei den bekannten Verfahren ist es ferner schwierig, wegen der kurzen Verweilzeit im Konverter alle restlichen Chloride zu entfernen.Hydrochloric acid is used for pickling iron on an industrial scale. In the usual regeneration process - the used pickling bath is sprayed into a hot gas stream. Thermal decomposition takes place while the droplets are suspended in the gases. The iron oxide thus formed I3T a very fine dust which is difficult to separate and handle _a I3T Further, it can not be used in blast furnaces or sintering installations. In the known processes it is also difficult to remove all remaining chlorides because of the short residence time in the converter.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, bei dem die Staubbildung vermieden wird und große, chloridfreie Eisenoxydteilchen aus verbrauchten Beizbädern gebildet werden.The invention is a method in which the Dust formation is avoided and large, chloride-free iron oxide particles are formed from used pickling baths will.

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Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Rückgewinnung von Säure und Eisenoxyd aus verbrauchten Beizbädern ermöglicht die vollständige Abtrennung der zersetzten gasförmigen und festen Produkte durch Kristallisation der letzteren auf einem inerten Bett mit geregelter Verweilzeit. The method according to the invention allows for the recovery of acid and iron oxide from spent pickling baths the complete separation of the decomposed gaseous and solid products by crystallization of the the latter on an inert bed with a regulated residence time.

Die Erfindung umfaßt ferner ein Konvertersystem für in einem heißen inerten Bett durchgeführte Reduktionsverfahren, wobei reduzierte Peststoffe durch die kombinierte Wirkung von Rührstäben und eines Schüttelrostes entfernt werden.The invention also includes a converter system for in Reduction process carried out in a hot inert bed, with reduced pesticides being combined Effect of stirring bars and a shaking grate can be removed.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Abbildungen ausführlich beschrieben.The invention is described in detail below in conjunction with the drawings.

Fig.1 zeigt schematisch eine Anlage gemäß der Erfindung.Fig.1 shows schematically a plant according to the invention.

Fig.2 ist ein senkrechter Schnitt durch den in Fig.1 dargestellten Konverter.Fig.2 is a vertical section through the one in Fig.1 shown converter.

Die in Fig.1 und 2 dargestellte Anlage 10 zur Regenerierung von verbrauchten Beizbädern und zur Rückgewinnung von Eisenoxyd Fe20, besteht im wesentlichen aus einem Konverter 12, in dem die Reduktion des verbrauchten Beizbades und die Abtrennung von gasförmigen und festen Produkten stattfindet. Dieser Konverter besteht aus einem luftdichten Gehäuse 54, das im oberen Teil mit der feuerfesten Auskleidung 56 und ferner mit einem in Fig.2 dargestellten Rost 58 versehen ist. Der untere Teil des Gehäuses 54 ist als trichterförmiger Behälter 62 ausgebildet, der im tiefsten Teil in einer Förderschnecke endet.The plant 10 shown in FIGS. 1 and 2 for the regeneration of used pickling baths and for recovery of iron oxide Fe20, consists essentially of one Converter 12, in which the reduction of the used pickling bath and the separation of gaseous and solid Products takes place. This converter consists of an airtight housing 54, which is in the upper part with the fireproof Lining 56 and also with one shown in Fig.2 Grate 58 is provided. The lower part of the housing 54 is designed as a funnel-shaped container 62, which ends in a screw conveyor in the deepest part.

Ein Bett 60 aus inerten feuerfesten Teilchen, z.B. Kieseln, ruht auf dem Rost 58, das von der feuerfesten Auskleidung 56 umgeben ist. Eine Leitung 32 führt das heiße verbrauchte Beizbad dem Bett 60 durch die obereA bed 60 of inert refractory particles, e.g., pebbles, rests on the grate 58, which is provided by the refractory Liner 56 is surrounded. A line 32 carries the hot spent pickling bath to bed 60 through the upper one

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Wand des Gehäuses 54 zu. Das Bett 60 wird erhitzt, indem inerte Verbrennungsg'ase, die eine Temperatur von etwa 1090⁰C haben, durch das Bett geleitet werden. Diese Gase treten durch den über dem Bett angeordneten Eintritt 14 ein und durch den unter dem Bett angeordneten Austritt aus, wie in Fig.1 und 2 dargestellt. Die Gase können wahlweise von oben nach unten oder von unten nach oben geführt werden.Wall of the housing 54 to. The bed 60 is heated by passing inert combustion gases, which have a temperature of about 1090 ^° C., through the bed. These gases enter through the inlet 14 located above the bed and exit through the outlet located below the bed, as shown in FIGS. The gases can be fed either from top to bottom or from bottom to top.

Die folgende Reaktion findet statts 2 PeCl₂ + 2H₂O + 1/2 O₂ ^Pe₂O₅ + 4HClThe following reaction takes place instead of 2 PeCl ₂ + 2H ₂ O + 1/2 O ₂ ^ Pe ₂ O ₅ + 4HCl

Durch die Hitze wird das freie V/asser verdampft, und hyd-ratisierte Kristalle bilden sich auf den Teilchen des Bettes 60. Durch diese Kristallisation findet eine Zersetzung zu· Eisenoxyd und HCl-Gas statt. Andere hydra-Visierte Kristalle wachsen .auf dem konvertierten Eisenoxyd unter Bildung sehr großer Teilchen,, deren Größe vom Abstand der Teilchen des Bettes abhängt.The heat evaporates the free water, and hydrated crystals form on the particles of bed 60. As a result of this crystallization, decomposition to iron oxide and HCl gas takes place. Other hydra-vised Crystals grow on the converted iron oxide with the formation of very large particles, their size depends on the distance between the particles of the bed.

Die Entfernung des Eisenoxyds erfolgt durch kombiniertes Rühren oder Stochen des Bettes 60 und Schütteln des Rostes 58. Eine Rostschüttelvorrichtung 68 löst die Eisenoxydteilchen ab, bewirkt aber auch eine Verdichtung und ein Absetzen des Bettes 60. Aus diesem Grunde werden mehrere Stäbe 78 von außen durch Stopfbüchsen 79, durch den Rost 58 bis in das Bett 60 geführt. Die Stäbe 78 werden gerüttelt und periodisch mit Hilfe einer Hebevorrichtung 74 gehoben. Die Vorrichtung 74 besteht aus steuerbaren hydraulischen oder pneumatischen Zylindern 75» die mit einem Querträger 76 verbunden sind. Der Träger ist mit einer Rüttelvorrichtung 77 versehen und bewegt die Stangen 78 im gleichen Rhythmus.The iron oxide is removed by combined stirring or piercing of the bed 60 and shaking the Grate 58. A grate shaker 68 loosens the iron oxide particles, but also causes compaction and a lowering of the bed 60. For this reason, several rods 78 from the outside through stuffing boxes 79, through the grate 58 is guided into the bed 60. The bars 78 are vibrated and periodically lifted with the aid of a lifting device 74. The device 74 consists of controllable hydraulic or pneumatic cylinders 75 » which are connected to a cross member 76. The carrier is provided with a vibrating device 77 and is moved the rods 78 in the same rhythm.

Der Rost 58 wird durch eine Stange 70 gerüttelt, die durch eine Stopfbüchse 72 nach außen zur Rostrüttelvorrichirung 68 geführt ist«,The grate 58 is vibrated by a rod 70 which through a stuffing box 72 to the outside to the Rostrüttelvorrichirung 68 is led ",

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Das abgelöste Eisenoxyd fällt in die Förderschnecke 64, die das Eisenoxyd durch den Austritt 66 als erwünschtes Handelsprodukt austrägt, das eine Teilchengröße von 0,84 mm (20 Mesh) oder mehr hat und völlig staubfrei ist.The detached iron oxide falls into the screw conveyor 64, which the iron oxide through the outlet 66 as desired Discharges commercial product that has a particle size of 0.84 mm (20 mesh) or more and is completely free of dust is.

Mit einem Manometer 48, das einen Leitungsanschluß 50 zum Konverter 12 oberhalb des Bettes 60 und den anderen Leitungsanschluß 52 unterhalb des Bettes 60 hat, wird der Druckabfall des durch das Bett strömenden Gases ermittelt. Wenn der Druckabfall hoch wird, wird er durch Bewegen und Anheben des Bettes mit den Stangen 70 und 78 verringert. With a manometer 48, which has a line connection 50 to the converter 12 above the bed 60 and the other Line connection 52 has below the bed 60, the pressure drop of the gas flowing through the bed is determined. When the pressure drop becomes high, moving and lifting the bed with bars 70 and 78 will decrease it.

Durch den Austritt 16 werden nicht nur die gebrauchten Verbrennungsgase, sondern auch das frei gewordene heiße HCl-Gas abgeführt. Diese Gase werden in einen Economiser 18 zur Wärmerückgewinnung geführt. Die Beizabwässer werden aus einem Tank 26 mit Hilfe der Pumpe 30 durch eine Leitung 28 in den Vorwärmer 18 geführt. Das hierbei erhitzte verbrauchte Beizbad (im allgemeinen 66⁰C) wird mit Hilfe der Pumpe 34 durch Leitung 32 zum Konverter gepumpt.Not only the used combustion gases but also the hot HCl gas that has been released are discharged through the outlet 16. These gases are fed into an economizer 18 for heat recovery. The pickling waste water is fed from a tank 26 with the aid of the pump 30 through a line 28 into the preheater 18. The hereby heated spent pickling bath (in general, 66 ⁰ C) is pumped by pump 34 through line 32 to the converter.

Vom Economiser 18 führt eine Leitung 20 zu einem adiabatischen Absorber 22. Eine Wasserleitung 36 ist an diesen Absorber 22 angeschlossen. Das hierdurch eingeführte Wasser bildet Salzsäure, wenn es mit dem durch die Leitung 20 eingeführten HCl-Gas in Berührung kommt,, Wasserdampf und Inertgase, die frei von staubförmigem Eisenoxyd sind, werden durch den Abzug 24 abgeführt» Die Salzsäure gelangt durch eine Leitung 38 zum Vorratsbehalter 40.A line 20 leads from the economizer 18 to an adiabatic absorber 22. A water line 36 is connected this absorber 22 connected. The water introduced in this way forms hydrochloric acid when it is mixed with the Line 20 introduced HCl gas comes into contact, Water vapor and inert gases that are free from dusty Are iron oxide, are discharged through the vent 24 »The hydrochloric acid passes through a line 38 to the storage container 40.

Ein Thermoelement 42, das über den Anschluß 44 mit dem Meß- und Anzeigegerät 46 verbunden ist, dient zur Überwachung der Temperatur im Innern des Konverters 12. DnaA thermocouple 42, which is connected to the measuring and display device 46 via the connection 44, is used for monitoring the temperature inside the converter 12. Dna

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- 5 - 2013867- 5 - 2013867

gesamte System arbeitet unter einem Überdruck im Bereich von 254 bis 762 mm WS.entire system works under an overpressure in the range of 254 to 762 mm water column.

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Claims

^ 20, ,, "icr / claims

1.) Process for the recovery of hydrochloric acid and iron oxide from used pickling baths containing iron chloride, characterized in that combustion gases are introduced into the used pickling bath, with the pickling bath under Formation of hydrated crystals react with the decomposition of the pickling bath to form iron oxide agglomerates and hydrogen chloride gas that removes iron oxide and liquefies the gaseous products.

2.) Device for performing the method according to claim 1, characterized essentially by a converter (12) with airtight housing (54), which is in the upper part with a refractory lining (56) and a grate (58) provided and in the lower part as a funnel-shaped container (62), which in the deepest part in a means (64) for conveying the iron oxide particle ends is formed.

3.) Device according to claim 2, characterized by a grate (58) surrounded by a refractory lining (56), which contains a bed (60) of inert refractory particles wearing.

4.) Device according to claim 2 and 3j characterized by Feed lines (14) for the inert combustion gases and discharge lines (l6) for the gaseous process products.

5.) Device according to claim 2 to 4, characterized by as a screw conveyor (64) designed for conveying means the iron oxide particles.

6.) Device according to claim 2 to 5 »characterized by a rod (70) connected to the grate (58) Shaking device (68).

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7.) Device according to claims 2 to 6, characterized by rods (78) for loosening up the bed (60),

8.) Device according to claims 2 to 7, characterized by a pressure gauge (48) for the bed (.60) flowing through Gases. .

9.) Device according to claims 2 to 8, characterized by an adsorber (22) connected to the converter (12)

I -

for the hydrogen chloride gas to be condensed.

ORiQfNAL iNSPECTED

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