DE4122920A1 - Verfahren zum regenerieren salzsaurer beizloesungen - Google Patents
Verfahren zum regenerieren salzsaurer beizloesungenInfo
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Description
Bei der Regeneration salzsaurer Beizlösungen, insbesondere solcher,
die zum Beizen von Stahlbändern verwendet werden, sind die folgenden
Verfahren in Gebrauch:
Bei den verschiedenen, hierfür angewandten Verfahren wird die Beizlösung
versprüht und in einem Reaktor auf Temperaturen erhitzt, die
ausreichen, um das Eisenchlorid in Eisenoxid zu überführen. Im Reaktor,
der mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen beheizt wird, herrscht
oxidierende Atmosphäre bei Temperaturen zwischen 500 und 900°C.
Die bei der Sprühröstung ablaufenden chemischen Reaktionen können
pauschal durch die Formel
3 H₂O + 2 FeCl₂ + 1/2 O₂ = 4 HCl + Fe₂O₃ + H₂O
beschrieben werden.
Das entstehende Eisenoxid wird in Filtern aufgefangen, das HCl-Gas
wird mit dem Spülwasser aus der Beizanlage kondensiert und als
HCl-Lösung dem Beizprozeß wieder zugeführt.
Bei allen Verfahren, die nach dem beschriebenen Prinzip arbeiten,
wird zwar die Salzsäure nahezu vollständig regeneriert, jedoch ist
für diese Verfahren ein hoher Energieverbrauch kennzeichnend. Der
hohe Energieverbrauch resultiert aus der Notwendigkeit, die gesamte
Beizlösung zu verdampfen.
Bei diesem Verfahren wird der salzsauren Beizlösung konz. Schwefelsäure
zugesetzt. Hierdurch wird das Eisenchlorid in Eisensulfat
übergeführt, und der entstehende gasförmige Chlorwasserstoff wird in
Wasser gelöst und der Heizanlage wieder zugeführt. Die hierbei ablaufenden
chemischen Reaktionen können pauschal durch die Formel
H₂O + FeCl₂ + H₂SO₄ = FeSO₄ · W₂O + HCl
beschrieben werden. Da das Verfahren bei Temperaturen <50°C arbeitet,
fällt das entstehende Eisensulfat als Monohydrat (FeSO₄ · H₂O) an.
Dieses Salz ist wasserunlöslich und somit nicht wirtschaftlich
verwertbar. Hierin besteht der wesentliche Nachteil dieses Verfahrens.
Die Nachteile der bekannten Verfahren zur Regeneration von Salzsäure
sollen durch die vorliegende Erfindung vermieden werden.
Das erfindungsgemäße "Verfahren zum Regenerieren salzsaurer Beizlösungen"
wird im folgenden anhand des in Fig. 1 dargestellten Blockschaltbildes
beschrieben:
Die von der Beize kommende salzsaure Beizlösung wird einem Reaktionsbehälter
(1) zugeführt. In dem Reaktionsbehälter (1) wird eine Temperatur
von max. 40-45°C eingestellt. Diese Temperatur wird erreicht durch
ein mittels Vakuumpumpe (2) aufrechterhaltenes Vakuum sowie durch
den Wärmeaustauscher (3) und das Rührwerk (4). Der Beizlösung wird im
Reaktionsbehälter (1) konz. Schwefelsäure zugesetzt. Das in der Beizlösung
vorliegende Eisenchlorid wird durch die konz. Schwefelsäure
in Eisensulfat übergeführt. Die Reaktion kann pauschal beschrieben
werden durch folgende Reaktionsgleichung:
FeCl₂ + H₂SO₄ + 7 H₂O = FeSO₄ · 7 H₂O + HCl.
Im Unterschied zu einem bekannten Verfahren, das bei höheren Temperaturen
arbeitet, entsteht bei dem vorliegenden Verfahren infolge der
auf max. 40-45°C begrenzten Temperatur das Eisensulfat in Form des
Heptahydrates. Eisensulfat-Heptahydrat ist im Unterschied zum Eisensulfat-Monohydrat
leicht löslich und in verschiedenen chemischen
Prozessen verarbeitbar (Schwefelsäuregewinnung, Farbherstellung,
Wasseraufbereitung). Der im Reaktionsbehälter (1) entstehende gasförmige
Chlorwasserstoff wird in dem Kondensator (5) niedergeschlagen und gelöst.
Das Kondensat stellt das Regenerat dar und wird im Regeneratbehälter (6)
gesammelt. Mittels der Pumpe (7) wird das Kondensat durch die Kühlmaschine
(8) und von dort in den Kondensator (5) gepumpt und hier durch
Brausen (9) versprüht, um den Chlorwasserstoff zu kondensieren. Beim
Anfahren der Anlage sowie bei Bedarf während des Betriebes kann in
den Kondensator (5) sowie in den Regeneratbehälter (6) und den
Reaktionsbehälter (1) Wasser eingespritzt werden. Das kalte Kondensat
wird mittels der Pumpe (10) zwecks Kühlung der Beizlösung durch den
Wärmeaustauscher (3) gepumpt. Das hierdurch vorgewärmte Regenerat
gelangt zurück in die Beizanlage. Die am Ausgang des Reaktionsbehälters
(1) anfallende Lösung von Schwefelsäure und Eisensulfat
wird in bekannter Weise einem Vakuumkristallisator (11) zugeführt.
Das auskristallisierte Eisensulfat-Heptahydrat wird mittels des
Eindickers (12) und der Zentrifuge (13) von der Schwefelsäurelösung
getrennt. Die am Überlauf des Eindickers (12) und an der Zentrifuge
(13) anfallende Schwefelsäurelösung wird durch die Pumpe (14) dem
Reaktionsbehälter (1) wieder zugeführt.
Literatur:
[1] F. G. Haubrich: Fachberichte Hüttenpraxis, 14. Jahrgang
[2] Clemens Eisenhut: Stahl u. Eisen 1968, Nr. 6
[3] Österr. Pat. 2 45 901 (1964)
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[3] Österr. Pat. 2 45 901 (1964)
Claims (3)
1. Verfahren zum Regenerieren salzsaurer Beizlösungen durch
Zusetzen von konz. Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lösung auf einer Temperatur von <45°C gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reaktion zwischen Schwefelsäure und Eisenchlorid unter Vakuum
durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
kaltes schwefelsaures Zentrifugenfiltrat als Kühlmedium
verwendet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914122920 DE4122920A1 (de) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | Verfahren zum regenerieren salzsaurer beizloesungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19914122920 DE4122920A1 (de) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | Verfahren zum regenerieren salzsaurer beizloesungen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4122920A1 true DE4122920A1 (de) | 1993-01-14 |
DE4122920C2 DE4122920C2 (de) | 1993-09-09 |
Family
ID=6435889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914122920 Granted DE4122920A1 (de) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | Verfahren zum regenerieren salzsaurer beizloesungen |
Country Status (1)
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- 1991-07-11 DE DE19914122920 patent/DE4122920A1/de active Granted
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