從不銹鋼酸洗設(shè)備的溶液中獲得或回收硝酸和氫氟酸的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及從溶液和/或包含酸的金屬鹽的溶液獲得或回收酸特別是硝酸和氫氟酸的方法，包括下述步驟：a)在低于所述酸分解溫度的溫度噴霧干燥所述溶液，其中經(jīng)過氣態(tài)熱載體引入上述過程需要的能量，以干燥金屬鹽并得到氣態(tài)酸；b)吸收在步驟a)中形成的氣態(tài)酸；c)分離步驟a)中形成的干燥的金屬鹽；任選地d)在400-900℃的溫度范圍煅燒步驟a)中獲得的干燥的金屬鹽，得到金屬氧化物和氣態(tài)酸；e)吸收步驟d)中形成的氣態(tài)酸。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】本專利技術(shù)涉及從來自不銹鋼酸洗設(shè)備的溶液和/或從包含酸的金屬鹽的溶液獲得或回收酸的方法，所述金屬鹽優(yōu)選Fe、Cr、Ni的氟化物且任選它們的硝酸鹽。回收酸的方法，特別是從來自鋼材加工的硝酸和氫氟酸溶液或從含金屬的硝酸和氫氟酸溶液回收酸的方法，是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。所述方法的綜述提供于EP O 296 147。因此，可以使用結(jié)晶過程，例如OE 335 251或EP O 984 078描述的那些。在此，蒸發(fā)含金屬的酸溶液，并且蒸餾酸使得在超過飽和極限的情況下，金屬鹽主要是氟化物在蒸餾池槽中結(jié)晶出來。將結(jié)晶分離，并將母液與經(jīng)蒸餾的酸合并，并再次引回循環(huán)之中。因此，一定含量的金屬鹽余留在再生的酸洗液中，其量隨著使用一再升高，直至達(dá)到極限溶解度。這樣一來，酸洗淤渣的形成會(huì)顯著增加，并且這種溶液對(duì)酸洗方法的影響也并未澄清 的。在再生時(shí)分離的金屬鹽晶體無法以這種方式獲得干燥可流動(dòng)的狀態(tài)，其是“濕潤的”，原因是其還具有溶于水中的金屬鹽份額(母液)以及或高或低含量的酸，只有經(jīng)過繁復(fù)的洗滌過程才能予以清除。因此，對(duì)晶體的后處理是有問題的并且需要特別耐腐蝕的用于輸送和進(jìn)一步的處理的設(shè)備，原因是包含并保持的溶于水的金屬鹽份額會(huì)充當(dāng)電解質(zhì)，眾所周知地其會(huì)腐蝕設(shè)備部分。此外，這種“濕潤的”晶體還表現(xiàn)出普遍低劣的可輸送性。本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中還已知高溫水解方法，例如AT 412 001，EP 0296147或EP I038 991中的描述。在此，含金屬的酸溶液原樣或以已蒸發(fā)一部分酸之后的濃縮形式，例如AT 412 001或EP I 038 991中的描述，基本上在450至900°C的溫度在單區(qū)或多區(qū)噴霧煅燒反應(yīng)器中進(jìn)行處理。所述方法的缺點(diǎn)是，經(jīng)過這種熱處理方法大部分余留硝酸分解為NO和N02。因此，如果不采取額外措施，例如EP 0296147描述的額外氧化步驟，在這種方法中硝酸的回收率僅限于約60%。在此，NOx的氧化處理需要過氧化氫，該處理在額外需要氧化塔中進(jìn)行，從而提高回收的硝酸的產(chǎn)量。本專利技術(shù)的目的是，提供替代方法，用于從溶液和/或從來自不銹鋼酸洗設(shè)備的包含酸的金屬鹽的溶液獲得或回收酸特別是硝酸和氫氟酸，所述金屬鹽優(yōu)選Fe、Cr、Ni鹽，其中，在任選的后續(xù)煅燒或高溫水解步驟之前，硝酸和水已經(jīng)得以溫和分離和干燥而不引起硝酸分解，所述方法產(chǎn)生結(jié)晶形式的可流動(dòng)金屬鹽。本專利技術(shù)方法相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)熟知的方法有下述特點(diǎn)I)硝酸的回收率從約50%提高至超過95%，并且不需要從形成的NOx產(chǎn)生硝酸的額外措施；2)實(shí)際上防止了 NOx在廢氣中形成，從而帶來相當(dāng)少的投資、成本和設(shè)備投入，其原因是不需要從廢氣中清除NOx的繁復(fù)方法例如Denox方法；3)使得可以獲得干燥和可流動(dòng)的金屬氟化物，由此可以簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行隨后步驟，特別是由于不存在(液態(tài))電解質(zhì)而不需要放腐蝕措施；4)不再得到含金屬的必須在將來特殊處理的母液，或者在摻合至再生的酸溶液時(shí)得到包含“最低”金屬含量的酸洗液；5)在干燥的金屬鹽的煅燒時(shí)不需要添加輔助添加劑(FiircIerzusMtze),6)不需將氧化物添加至氟化物，其一方面顯著節(jié)約煅燒過程中的能源而另一方面帶來顯著更小的特定設(shè)備尺寸。這些目標(biāo)通過本專利技術(shù)方法來實(shí)現(xiàn)，本專利技術(shù)方法用于獲得或回收酸特別是硝酸和氫氟酸，從溶液和/或從包含酸的金屬鹽的溶液，其包括下述步驟a)在低于所述酸的分解溫度的溫度噴霧干燥所述溶液，其中經(jīng)過氣態(tài)熱載體引入所述步驟需要的能量，獲得干燥的金屬鹽和氣態(tài)酸；b)吸收步驟a)中形成的氣態(tài)酸；c)分離步驟a)中形成的干燥的金屬鹽； 任選地d)在400_900°C的溫度范圍煅燒步驟a)中獲得的干燥的金屬鹽，獲得金屬氧化物和氣態(tài)酸；e)吸收步驟d)中形成的氣態(tài)酸。在本專利技術(shù)的有利實(shí)施方式中，步驟a)中氣態(tài)熱載體的溫度為180至500°C，優(yōu)選300至400°C，更優(yōu)選約350°C。因此，在噴霧干燥期間不超過硝酸的分解溫度(在約160°C開始分解)，從而不形成N0X。從噴霧干燥步驟排出的金屬鹽，主要是對(duì)應(yīng)金屬的氟化物，是干燥和可流動(dòng)的。在本專利技術(shù)的有利實(shí)施方式中，煅燒步驟d)中的溫度是500至800°C，優(yōu)選650至750°C和更優(yōu)選約700°C，在該溫度下在噴霧干燥方法中獲得的干燥的金屬鹽主要是氟化物發(fā)生高溫水解，例如在回轉(zhuǎn)爐中通水蒸氣的情況下轉(zhuǎn)化為金屬氧化物。得自煅燒過程的產(chǎn)品是對(duì)應(yīng)金屬的氧化物和于隨后步驟中吸收的氣態(tài)酸，主要是氫氟酸。在本專利技術(shù)的又一有利實(shí)施方式中，在步驟b)或e)中獲得的氣態(tài)酸也即硝酸和氫氟酸的吸收在水中進(jìn)行。這樣再生的酸僅回收自蒸氣相，從而氣態(tài)酸在噴霧干燥器或煅燒反應(yīng)器之后在一個(gè)或更多吸收級(jí)中引入溶液。同時(shí)，酸含量可以通過排出水蒸氣得以提高。為了更好地理解本專利技術(shù)，借助附圖I對(duì)其進(jìn)行解釋。附圖I展示實(shí)施本專利技術(shù)方法的設(shè)備流程圖。再生設(shè)備包括噴霧干燥器1，其由混合酸槽2進(jìn)料。在噴霧干燥器中，引入預(yù)熱的空氣3(180°C至500°C )，優(yōu)選約350°C的空氣，混合酸通過單料或雙料噴管(未畫出)噴入噴霧干燥器I。從噴霧干燥器中排出的約140°C的廢氣主要包含硝酸，隨后在吸收塔4中將其淬滅，借助沖洗水從酸洗過程(未畫出)洗出。這樣獲得的硝酸從吸收塔4泵送至槽5，從而在酸洗過程中重復(fù)使用。在噴霧干燥器I底部排出干燥和可流動(dòng)的金屬鹽，主要是氟化物，并引入隨后的煅燒反應(yīng)器6。為此，如附圖顯示，例如使用間接加熱轉(zhuǎn)管，其中在煅燒室中將蒸氣和空氣的混合物以煅燒反應(yīng)所對(duì)應(yīng)的組合引入并在約700°C煅燒(高溫水解)。將在此產(chǎn)生的金屬氧化物輸送至氧化物容器7。在此產(chǎn)生的氣態(tài)酸主要包含氫氟酸(HF)，將其導(dǎo)至另一吸收塔8并在其中作為水溶液泵送至槽9，從而再次用于酸洗過程。在吸收塔4、8的頂部提取水蒸氣和任選地痕量NOj^P HF，必要時(shí)可以以已知方式進(jìn)行處理并遵守相應(yīng)的環(huán)保法規(guī)排放至環(huán)境中。權(quán)利要求1.從溶液和/或從包含酸的金屬鹽的溶液中獲得或回收酸特別是硝酸和氫氟酸的方法，包括下述步驟 a)在低于所述酸的分解溫度的溫度下噴霧干燥所述溶液，其中經(jīng)過氣態(tài)熱載體引入上述過程需要的能量，以獲得干燥的金屬鹽和氣態(tài)酸； b)吸收步驟a)中形成的氣態(tài)酸； c)分離步驟a)中形成的干燥的金屬鹽； 任選地 d)在400-900°C的溫度范圍煅燒步驟a)中獲得的干燥的金屬鹽，得到金屬氧化物和氣態(tài)酸； e)吸收步驟d)中形成的氣態(tài)酸。2.權(quán)利要求I的方法，其特征在于，步驟a)中的所述氣態(tài)熱載體的溫度為180至500°C，優(yōu)選 300 至 400°C。3.權(quán)利要求I或2的方法，其特征在于，步驟a)中的所述氣態(tài)熱載體是空氣。4.權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，步驟d)中的溫度為500至800°C，優(yōu)選 650 至 750°C。5.權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，步驟b)或e)中獲得的氣態(tài)酸的所述吸收在水中進(jìn)行。全文摘要本專利技術(shù)涉及從溶液和/或包含酸的金屬鹽的溶液獲得或回收酸特別是硝酸和氫氟酸的方法，包括下述步驟a)在低于所述酸分解溫度的溫度噴霧干燥所述溶液，其中經(jīng)過氣態(tài)熱載體引入上述過程需要的能量，以干燥金屬鹽并得到氣態(tài)酸；b)吸收在步驟a)中形成的氣態(tài)酸；c)分離步驟a)中形成的干燥的金屬鹽；任選地d)在400-900℃的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：G·弗雷澤姆，H·克羅斯納，W·斯佐科爾，F·斯托雷克，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：關(guān)鍵技術(shù)工業(yè)有限公司，
類型：
國別省市：