MXPA03009217A - Aparato y metodo para remover peroxido de hidrogeno del licor de bano quimico para limpiar metales gastado. - Google Patents
Aparato y metodo para remover peroxido de hidrogeno del licor de bano quimico para limpiar metales gastado.Info
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Abstract
La presente invencion proporciona un proceso para la remocion de peroxido de hidrogeno del licor del bano quimico para limpiar metales gastado que se usa en un proceso de limpieza corrosiva de tiras de acero. El proceso utiliza un tanque de descomposicion encerrado que incluye una tuberia de entrada para el licor del bano quimico para limpiar metales, una tuberia de salida, cuando menos una tuberia de ventilacion, una mampara interna, y una fuente de calor.
Description
APARATO Y METODO PARA REMOVER PEROXIDO DE HIDROGENO DEL LICOR DE BAÑO QUIMICO PARA LIMPIAR METALES GASTADO
Vijay N. Madi, y Jerald W. Leeker
Esta solicitud se basa en, y reivindica prioridad de la Solicitud de Patente provisional de los Estados Unidos de Norteamérica con Número de Serie 60/282,563, Vijay N. Madi, y Jerald W. Leeker, presentada el 9 de abril de 2001.
Campo de la Invención Esta invención se relaciona con un proceso para la remoción de peróxido de hidrógeno de licor del baño químico para limpiar metales gastado. Más específicamente, esta invención proporciona un proceso térmico para la descomposición del peróxido de hidrógeno que está presente en el licor del baño químico para limpiar metales gastado, generado por un proceso de limpieza corrosiva para acero .
Antecedentes Cuando se usa peróxido de hidrógeno como un componente en una solución ácida de licor del baño químico para limpiar metales, alguna cantidad del peróxido de hidrógeno sin reaccionar permanece en la corriente de desecho del licor del baño químico para limpiar metales gastado. Este licor del baño químico para limpiar metales gastado típicamente se neutraliza antes de desecharlo. El peróxido de hidrógeno sin reaccionar pudiera estar presente tanto en el agua de enjuague como en la solución de licor del baño químico para limpiar metales gastado. Cuando están presentes cantidades considerables de peróxido de hidrógeno sin reaccionar en el licor del baño químico para limpiar metales gastado, pudiera ser problemático el paso de neutralización de ácido. De esta manera, es deseable remover el peróxido de hidrógeno del licor del baño químico para limpiar metales gastado . Los métodos convencionales para la remoción del peróxido de hidrógeno del licor del baño químico para limpiar metales gastado consiste en la adición de reactivos que reaccionan químicamente con, y consumen el peróxido de hidrógeno presente en el licor del baño químico para limpiar metales. Tradicionalmente se ha usado la adición de bisulfito de sodio, sulfato ferroso, o hierro metálico al licor del baño químico para limpiar metales gastado, para descomponer cualquier peróxido de hidrógeno presente en la solución, y formar agua y oxígeno. El uso de bisulfito de sodio es costoso. El uso de sulfato ferroso o de hierro metálico da como resultado un volumen incrementado de desperdicio de lodo sólido durante el paso de neutralización. La presente invención proporciona un elemento económicamente viable para la remoción del peróxido de hidrógeno del licor del baño químico para limpiar metales gastado antes de la neutralización de ácido.
Compendio de la Invención La presente invención proporciona un aparato y un proceso para la remoción de peróxido de hidrógeno de licor del baño químico para limpiar metales gastado en un proceso de limpieza corrosiva de tiras de acero. Generalmente, el aparto comprende un tanque equipado con una entrada, una salida, cuando menos un respiradero, una fuente de calor, y una mampara interna. El tanque es de suficiente capacidad para acomodar la cantidad de solución de licor del baño químico para limpiar metales generada por un proceso de limpieza corrosiva, en donde el tiempo de residencia del licor del baño químico para limpiar metales en el tanque es desde aproximadamente 30 minutos hasta aproximadamente 60 minutos, y de preferencia es de aproximadamente 45 minutos. La fuente de calor puede ser de cualquier tipo conocido para un experto en la técnica, por ejemplo, inyección de vapor, o cuando menos un calentador de inmersión . Generalmente, el proceso comprende hacer fluir el licor del baño químico para limpiar metales gastado dentro de un tanque de descomposición encerrado y ventilado, a través de una entrada. El tanque es de suficiente capacidad para acomodar la cantidad de solución generada por un proceso de limpieza corrosiva. Después se calienta el licor del baño químico para limpiar metales gastado a cuando menos 65°C y se mantiene a una temperatura de cuando menos 65 °C en el tanque de descomposición durante aproximadamente 30 minutos a aproximadamente 60 minutos . En otra modalidad, el licor del baño químico para limpiar metales se calienta hasta cuando menos 76°C. Una vez calentado durante la cantidad de tiempo apropiada, se hace fluir el licor del baño químico para limpiar metales calentado afuera del tanque, a través de una salida . Generalmente, el licor del baño químico para limpiar metales calentado se hace fluir afuera del tanque de descomposición a aproximadamente la misma velocidad a la que se hace fluir adentro del tanque el licor del baño químico para limpiar metales, para conseguir un tiempo de residencia del licor del baño químico para limpiar metales suficiente para descomponer el peróxido de hidrógeno en el tanque de descomposición, típicamente casi 45 minutos. El tanque de descomposición también comprende cuando menos un respiradero y una mampara interna. Se puede usar cualquier método de calentamiento conocido en la técnica, y las fuentes de calor típicas incluyen calor por vapor o cuando menos un calentador de inmersión. Dados los parámetros anteriores para el tanque de descomposición, para un experto en la técnica sería obvio variar la temperatura del tanque, la velocidad del flujo de la solución del licor del baño químico para limpiar metales, y el tiempo de residencia del licor del baño químico para limpiar metales en el tanque de descomposición, para la descomposición efectiva del peróxido de hidrógeno.
Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es un diagrama esquemático del tanque de descomposición térmica para el tratamiento de licor de baño químico para limpiar metales gastado que contiene peróxido de hidrógeno.
Descripción de la Invención La presente invención está diseñada para minimizar la concentración de peróxido de hidrógeno del licor del baño químico para limpiar metales gastado, antes del paso de neutralización del ácido a través de la descomposición térmica del peróxido de hidrógeno, para formar agua y gas de oxígeno, como se muestra en la siguiente reacción calor 2HZ02 ? 2H20 + 02
La presente invención comprende un tanque de descomposición encerrado, como se muestra en la Figura 1. El tanque de descomposición incluye una entrada de licor del baño químico para limpiar metales, una salida, cuando menos un respiradero, una mampara interna, y una fuente de calor. El volumen del tanque es tal que se satisfaga el tiempo de residencia mínimo requerido para que el licor del baño químico para limpiar metales gastado pase a través del tanque, y permita la descomposición completa del peróxido de hidrógeno. La fuente de calor debe ser capaz de calentar el licor del baño químico para limpiar metales gastado a una temperatura mínima especificada. La función de la mampara interna es dirigir el flujo del fluido, provocar el mezclado, y asegurar que el licor del baño químico para limpiar metales gastado satisfaga el requerimiento de tiempo de residencia mínimo. El licor del baño químico para limpiar metales gastado se transfiere dentro del tanque de descomposición a una velocidad que no excede la capacidad de calentamiento del tanque, y se transfiere afuera del tanque a una velocidad correspondiente. Puesto que se produce gas de oxígeno por la descomposición térmica del peróxido de hidrógeno, es necesario cuando menos un respiradero con el propósito de aliviar la presión desde adentro del tanque. El volumen del tanque de descomposición está diseñado para permitir un tiempo de residencia del licor suficiente para permitir la descomposición del peróxido de hidrógeno, de preferencia desde aproximadamente 30 minutos hasta aproximadamente 60 minutos, y de más preferencia aproximadamente 45 minutos. Una vez en el tanque, la mayor parte o todo el licor del baño químico para limpiar metales gastado se calienta a una temperatura de cuando menos aproximadamente 65°C, y de preferencia arriba de 76°C, tiempo durante el cual el peróxido de hidrógeno se descompone para formar agua y oxígeno. La fuente de calor puede ser cualquier método de calentamiento conocido en la técnica, por ejemplo, inyección de vapor o calentadores de inmersión.
Ejemplo Se instala un tanque de descomposición de peróxido de hidrógeno en una línea de baño químico para limpiar metales de acero, con el propósito de recolectar la corriente del licor del baño químico para limpiar metales de desecho. La velocidad del flujo del licor del baño químico para limpiar metales gastado que sale del tanque de limpieza corrosiva y que entra al tanque de descomposición es tan elevada como 20 galones por minuto. La corriente de desecho desde el tanque de limpieza corrosiva (el licor del baño químico para limpiar metales gastado) se combina con el agua de enjuague acida de la linea del baño químico para limpiar metales, para crear una velocidad de flujo total que es tan elevada como 40 galones por minuto. El tanque de descomposición tiene una capacidad de aproximadamente 2000 galones. Dada la velocidad del flujo y la capacidad del tanque, el tiempo de residencia hidráulica mínimo para la solución de desecho es de aproximadamente 45 minutos. Después se calienta el tanque a 76°C usando el método de inyección de vapor. La siguiente tabla muestra la concentración de peróxido de hidrógeno que entra y que de a el tanque de descomposición durante las operaciones de limpieza corrosiva.
Concentración de Peróxido de Hidrógeno Entrando al Tanque Saliendo del Tanque 2.4% 0.05% 2.3% 0.12% 2.7% 0.07% 2.6% 0.05%
Claims (14)
1. Un proceso para la remoción de peróxido de hidrógeno de licor de baño químico para limpiar metales gastado que se usa en un proceso de limpieza corrosiva, que comprende los pasos de: a. hacer fluir licor del baño químico para limpiar metales gastado dentro de un tanque encerrado y ventilado, de suficiente capacidad para acomodar una cantidad de solución generada por el proceso de limpieza corrosiva; b. calentar el licor del baño químico para limpiar metales a una temperatura que provoque la descomposición del peróxido de hidrógeno; c . mantener el licor del baño químico para limpiar metales a dicha temperatura en el tanque durante aproximadamente 30 minutos a 60 minutos; d. hacer fluir el licor del baño químico para limpiar metales calentado afuera del tanque.
2. El proceso de la reivindicación 1, en donde el tanque comprende una entrada de licor de baño químico para limpiar metales, una salida de licor de baño químico para limpiar metales, cuando menos un respiradero, una fuente de calor y una mampara interna .
3. El proceso de la reivindicación 2, en donde la fuente de calor que se usa para calentar el licor del baño químico para limpiar metales es calor de vapor.
4. El proceso de la reivindicación 2, en donde la fuente de calor que se usa para calentar el licor del baño químico para limpiar metales es cuando menos un calentador de inmersión.
5. El proceso de la reivindicación 3 , en donde el licor del baño químico para limpiar metales se hace fluir afuera del tanque a aproximadamente la misma velocidad a la que se hace fluir el licor del baño químico para limpiar metales adentro del tanque.
6. El proceso de la reivindicación 5, en donde el tiempo de residencia del licor del baño químico para limpiar metales en dicho tanque es de aproximadamente 45 minutos .
7. El proceso de la reivindicación 1, en donde el licor del baño químico para limpiar metales se calienta a cuando menos aproximadamente 65 °C.
8. El proceso de la reivindicación 1, en donde el licor del baño químico para limpiar metales se calienta a cuando menos 76°C.
9. Un aparato para la remoción de peróxido de hidrógeno del licor de baño químico para limpiar metales que se usa en un proceso de limpieza corrosiva, dicho aparato comprendiendo un tanque equipado con una entrada, una salida, cuando menos un respiradero, una fuente de calor y una mampara interna.
10. El aparato de la reivindicación 9, en donde el tanque es de suficiente capacidad para . acomodar una cantidad de solución de licor de baño químico para limpiar metales generada por el proceso de limpieza corrosiva.
11. El aparato de la reivindicación 10, en donde el tanque está dimensionado y configurado de tal manera que el tiempo de residencia del licor de baño químico para limpiar metales en el tanque sea desde aproximadamente 30 minutos hasta aproximadamente 60 minutos.
12. El aparato de la reivindicación 11, en donde dicho tanque está dimensionado y configurado de tal manera que el tiempo de residencia del licor de baño químico para limpiar metales en el tanque sea de aproximadamente 45 minutos.
13. El aparato de la reivindicación 10, en donde la fuente de calor del tanque es inyección de vapor.
14. El aparato de la reivindicación 10, en donde la fuente de calor del tanque es cuando menos un calentador de inmersión.
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