PT99194B - Processo para o tratamento de agua de lavagem de um sistema de lavagem de gas de uma instalacao de reducao de minerio de ferro e dispositivo para a sua realizacao - Google Patents
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Description
A invenção refere-se a um processo para o tratamento de água de lavagem do sistema de lavagem de gás de uma instalaçao de redução de minério de ferro, sendo a ãgua de lavagem colocada em contacto directo com o gás carregado com po num lavador de gás removida deste último e a pós separaçao de sólidos novamente enviada na forma fria ao lavador de gás.
A patente alema DE 26 54 579 refere um processo para a regeneração de líquidos de lavagem carregados com pos, no qual o gás de separaçao separado numa coluna de regeneração, pósteriormente refrigerado e formando um conden sado e enviado a uma coluna de re-lavagem, lavado com água e retirado. 0 produto do fundo da coluna de re-lavagem é depois submetido, junto com um fluxo parcial do líquido de lavagem, a um processo de extracçao resultando na separaçao dos constituintes numa fase leve rica em carbono e uma fase pesada conten_ do um solvente orgânico e água, sendo a última re-enviada â torre de regeneração. Este processo ê complicado do ponto
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de vista de equipamento, e como um resultado da gravidade a separaçao requer tempos de circulação relativamente longos. Bloqueiamentos e depósitos de calcário nao sao eficazmente evitados.
De acordo com a patente alema DE 37 14 016, após a lavagem do gás, a água de lavagem carregada com pó ê colocada em contacto com um gás contendo oxigénio com aproximadamente a mesma pressão a que o gás foi lavado e é depois despressurizada para a pressão atmosférica e os sólidos sao depositados. Há um consumo completo do oxigénio durante esta oxidação húmida das substâncias contaminantes.
Este processo é também incapaz de evitar a deposição e o endurecimento de depósitos de solidos nas tubagens. Os processos de conversão química necessária! para a limpeza de águas de lavagem do sistema de lavagem de ! gás de uma instalaçao de redução de minério de ferro nao podem ser obtidos através de injecção de água e ar num injector
I de dois fluidos. Os processos requer um outro separador comi solução de hidróxido de sódio e tem elevados custos de operação .
A purificação da ãgua é muito consumidora de energia. Constitui, portanto o objecto da presente invenção proporcionar um processo do tipo mencionado anteriormente no qual, sem a utilização de energia adicional para a atomizaçao da água, tem lugar uma reacçao química completa das substâncias contidas num processo evitando-se também efica_z mente a formaçao de depósitos e incrustação pelos referidos produtos de reacçao nas tubagens e lavadores que se seguem.
De acordo com a invenção este problema e resolvido fazendo passar a água de lavagem, que é substancialmente separada de sólidos num concentrador ou espessador por um tanque de água quente e uma torre de refrigeração, onde ocorre simultaneamente uma separaçao do dióxido de carbono dissolvido, um enriquecimento com oxigénio, uma conversão dos hidrogenocarbonatos de cálcio e magnésio em carbonatos e bicarbonatos de ferro, assim como sulfato de ferro em hidró2
xido de ferro (III) e por se separar a referida água de lavagem quimicamente desestabilizada dos sólidos re-formados e residuais num outro espassador ligado em série através da adiçao de agentes floculantes e coagulantes, e ser quimicamente estabilizada e feita passar sobre um tanque de agua fria.
De acordo com um desenvolvimento vantajoso do processo é enviada agua fresca ao tanque de águaj i
fria para remover também produtos químicos hidratadosna areaj de formaçao de incrustações da caldeira. Como resultado do maior tempo de residência no espessador a seguir à torre de refrigeração, podem ser depositadas grandes quantidades de! compostos oxi-hidroxi contendo ferro, carbonatos e impurezas lavadas da torre de refrigeração.
Pode ser utilizada uma unidade de ventilação diferente em lugar da torre de refrigeração.
A invenção e a seguir descrita com maior detalhe em relaçao a uma realizaçao e figura 1 anexa ilustrando o processo sob a forma de um diagrama básico.
Os sólidos vindos do lavador de gas 9 sao separados no primeiro espessador 1 . A partir daí a agua flui para o tanque de água quente 2 e é bombeada pela bomba da torre de refrigeração 3 para a torre de refrigeração 4, onde a água é arrefecida e parte dos sais dissolvidos é convertida em sólidos. A partir da zona da torre de refrigeração 5 a água flui para o segundo espessador 6, onde sao separados os solidos re-formados. A partir daí a água condicionada flui para o tanque de água fria 7 e é depois bombeada por meio da bomba de agua inicial 8 para o lavador de gás 9.
pó resultante da instalaçao de redução com fusão e redução directa contêm grandes quantidades de partículas de ferro altamente reactivas, recentemente reduzidas. Em contacto com a água saturada com dioxido de carbono, e formado o bicarbonato de ferro. Este processo é acelerado e reforçado por aumento da pressão. As partículas de ferro também reagem com ioes de sulfato formando sulfato de ferro.
Deste modo, é dissolvida uma grande parte das partículas solidas de ferro.
Expelindo o dióxido de carbono e enriquecendo a água com oxigénio na torre de refrigeração
4, o bicarbonato de ferro e o sulfato de ferro transformam-se em hidróxido de ferro (III), que e insolúvel em água e é precipitado sob a forma de flocos. Os flocos de hidróxido de ferro (III) precipitados reagem com o oxigénio presente na água e formam óxidos de ferro sólidos. Estes processos químicos conduzem a depósitos e bloqueamentos no ciclo de água.
Numa instalaçao de redução com fusão o pó também contem uma grande quantidade de partículas de óxido de cálcio e magnésio, que formam bicarbonatos com a água contendo dióxido de carbono no lavador de gás, que, após ventilação na torre de resfriamento 4 sao precipitados como carbonatos e aumentam drasticamente os problemas de depósito e bloqueamento no ciclo.
Se esta água, com fortes tendências de deposição e que nao esta em equilíbrio químico for bombeada para o lavador de gás 9, formam-se muitos depósitos no ciclo de ãgua, principalmente nas tubagens de ãgua de alimentação e lavadores e para evitar esses depósitos, após a torre de r-ef rigeraçao 4, a água ê enviada para um segundo espessador 6, onde se completam os processos de precipitação de sólidos iniciados na torre de refrigeração 4, os sólidos re-formados sao separados e a água e estabilizada antes de ser re-utilizada no circuito.
Como resultado dos componentes principais ligados em série, isto é, o primeiro espessador 1, torre de refrigeração 4 e segundo espessador 6, especificamente neste último, podem ser dissolvidas grandes quantidades de compostos oxi-hidroxi contendo ferro, carbonatos e impurezas retirados por lavagem na torre de refrigeração e serem separados através da utilização de agentes de floculaçao e coagulaçao.
kl.
Assim, a formaçao de incrustações na caldeira é eficazmente evitada. Ê garantida uma qualidade de água estável no lado de alimentaçao. Através da introdução de água fresca no tanque de água fria, é eficazmente evitada a formaçao adicional de incrustações.
Nenhuma bomba adicional e requerida para a ligaçao em série do segundo espessador 6. A partir da zona da torre de refrigeração 5 a água é feita passar por gravidade para o espessador 6 e depois para o tanque de agua fria 7. Se um espessador falhar o segundo espessador é utilizado para a purificação convencional da água fresca. Nenhuma alteraçao em torres de refrigeração convencionais é exigida.
Claims (1)
- - lâ Processo para o tratamento de água de lavagem de um sistema de lavagem de gás de uma instalaçao de redução de minério de ferro, no qual a água de lavagem é colocada em contacto directo com o gás carregado com pó num ou mais lavadores de gases, é retirada do lavador de gás, e após a separaçao de sólidos, é novamente enviada, fria, para o lavador de gás, caracterizado por a água de lavagem que e tornada substancialmente livre de sólidos num concentrador ou espessador (1) ser feita passar, através de um tanque de agua quente (2), para uma torre de refrigeração (4), onde existe simultaneamente uma separaçao do dióxido de carbono dissolvido, um enriquecimento com oxigénio, uma conversão dos hidrogenocarbonatos de cálcio e de magnésio em carbonatos e bicarbonatos de ferro, assim como de sulfato de ferro em hidroxido de ferro (III), e a referida água de lavagem quimica5 mente desestabilizada ser liberta dos sólidos re-formados e residuais num outro espessador (6) ligado em série, através da adiçao de agentes floculantes e coagulantes, e ser quimicamente estabilizada e feita passar através de um tanque de agua fria (7).- 2ã Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser fornecida agua fresca suprida ao tanque de água fria (7).- 3â Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a água de lavagem ser refrigerada! numa unidade de ventilação.Dispositivo para a realizaçao do processo de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado por compreender um primeiro espessador (1) imediatamente depois do lavador de gás (9) e um outro espessador (6) adicional e ser provida entre os dois espessadores (1, 6) uma torre de refrigeração (4).- 5aDispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por se associarem com cada espessador (1,6), num tanque de água (2,7) e uma bomba (3,9).A requerente reivindica a prioridade do pedido alemao apresentado em 11 de Outubro de 1990, sob 0 Ns. P 40 32 288.2.
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