Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Химиялық процесс Солы қышқыл регенерациясы немесе HCl регенерациясы - металл хлориді ерітінділерінен, мысалы, солы қышқылынан байланған және байланбаған HCl регенерациясына арналған химиялық процесс.
Chemical process
Hydrochloric acid regeneration or HCl regeneration is a chemical process for the reclamation of bound and unbound HCl from metal chloride solutions such as hydrochloric acid.
Қолданылу саласы
Коммерциялық тұрғыдан HCl регенерациялау процестерінің ең маңызды қолдану саласы - көміртекті болаттан жасалған ащылау желілерінен алынған ащылау шырынынан HCl-ді қалпына келтіру. Басқа да қолдануларға, мысалы, Al2O3 және MgO сияқты металл оксидтерін, сондай-ақ сирек кездесетін жерлер оксидтерін, сулы металл хлориді немесе сирек кездесетін жерлер хлориді ерітінділерін пирогидролиз арқылы өндіру жатады. Бірнеше түрлі өңдеу жолдары бар. Ең көп қолданылатын әдіс - сутегі хлоридінің пирогидролизі мен адьябатты сіңірілуі, бұл процесс 1960 жылдары ойлап табылған. Алайда, экологиялық талаптардың қатаңдауы және ауаға рұқсат беру саясатының қатаң болуы пирогидролиздегі қышқылдарды қайта қалпына келтіру зауыттарын құруды қиындатады.
The commercially most relevant field of application for HCl regeneration processes is the recovery of HCl from waste pickle liquors from carbon steel pickling lines. Other applications include the production of metal oxides such as, but not limited, to Al2O3 and MgO, as well as rare earth oxides, by pyrohydrolysis of aqueous metal chloride or rare earth chloride solutions. A number of different process routes are available. The most widely used is based on pyrohydrolysis and adiabatic absorption of hydrogen chloride in water, a process invented in the 1960s. However tightening environmental standards and stringent air permit policies render it increasingly difficult to establish new pyrohydrolysis based acid regeneration plants.
Белгілі орындалулары
Гидротермиялық HCl регенерациялық процестерінің белгілі іске асырылуларына PORI процесі (1974 жылы J&L Steel үшін бөлшектеліп шығарылды) және оптимизацияланған SMS Demag ылғалды процесі (2008 жылы ThyssenKrupp Steel үшін, салынып жатыр) кіреді.
Known implementations of the hydrothermal HCl regeneration processes include the PORI process (1974 for J&L Steel, dismantled) and the optimized SMS Demag wet process (2008 for ThyssenKrupp Steel, under construction).
Қауыру
Алдын ала концентратордан (III / IV) алынған алдын ала концентрацияланған қалдық қышқыл реакторға (I) бір немесе бірнеше инъекциялық сораптар бар бір немесе бірнеше бүркуші бумалар (VIII) арқылы инъекцияланады. Реактордың жоғарғы жағында 4 - 10 бар қысымда инъекция жүргізіледі. Реакторды тікелей тангенциалды орнатылған жанарғыштар қызу айналдырады. Реактордың ішкі температурасы 700 °C (жағарғыш деңгейі) мен 370 °C (жартылған газдың шығу құбыры) аралығында өзгереді. Реакторда алдын ала концентрацияланған қалдық қышқыл тамшыларының темір оксиді ұнтағына және хлорлы сутек газына айналуы орын алады. Сутек хлориді реактордың жоғарғы жағы арқылы шығады, ал темір оксид ұнтағы реактордың төменгі жағынан механикалық экстракция құрылғылары арқылы алынады. Тазалау газ құбырындағы циклон (II) тазалау газын тасымалдайтын үлкен оксид бөлшектерін бөлуді және кері беруді қамтамасыз етеді.
Preconcentrated waste acid from the preconcentrator (III / IV) is injected into the reactor (I) by means of one or more spray booms (VIII) bearing one or more injection nozzles each. Injection takes place at reactor top at a pressure between 4 and 10 bar. The reactor is directly fired by tangentially mounted burners that create a hot swirl. Temperatures inside the reactor vary between 700 °C (burner level) and 370 °C (roast gas exit duct). In the reactor the conversion of droplets of preconcentrated waste acid into iron oxide powder and hydrogen chloride gas takes place. Hydrogen Chloride leaves the reactor through the top, while iron oxide powder is removed from the reactor bottom by means of mechanical extraction devices. A cyclone (II) in the roast gas duct ensures separation and feed back of larger oxide particles carried by the roast gas.
Абсорбция
Сору бағанасында (V) алдын ала концентратордан шыққан қаныққан қыздыру газының хлорлы сутегінің қосылысы сумен (көп жағдайда көміртекті болаттан жасалған ацетилдену желісінен алынған қышқылмен шаю суымен) адиабатикалық түрде сіңіріледі. Регенерацияланған қышқыл (типілік концентрациясы: 18% мас./мас.) сіңіру бағанының түбінен жиналады.
In the absorption column (V) the hydrogen chloride compound of the saturated roast gas leaving the preconcentrator is adiabatically absorbed in water (which in many cases is acid rinse water from a carbon steel pickling line). Regenerated acid (typical strength: 18% wt/wt) is collected at absorption column bottom.
Газдарды тазарту
Қазандалған газ жүйе арқылы ауа шығару желдеткіші (VI) арқылы өткізіледі. Өсімдіктердегі желдеткіштер шамамен шамамен қысымды арттырады. 200 мбар және реактор мен атмосфера арасында 3 мбар салыстырмалы қысымды сақтау үшін кері байланыспен бақыланады, бұл қышқыл газдың артып кетуіне жол бермеу үшін. Дәнекерлеуші дөңгелекті шаю және газды салқындату үшін, сондай-ақ күйдіру газынан қалған HCl іздерін жою үшін, ауадан шығарылатын газ желдеткіші әдетте сөндіру суымен жабдықталады, ол ауадан шығарылатын газ ағынынан желдеткіштің қысым жағындағы тұманды жоюшы (VII) арқылы бөлінеді. Соңғы тазалау машинасында, әдетте, вентури тазалау машиналары (IX) және тазалау колонналары (X) сияқты ылғал тазалау машиналарының комбинациясынан тұратын, қалған HCl және шаң іздері алынып тасталады. Кейбір зауыттарда НАО және Н2С2О3 сияқты сіңіру химикаттары HCl және Cl2 байлау үшін қолданылады (бұл белгілі бір жағдайларда бірнеше, бірақ барлық емес, бүркумен пісіру реакторларында пайда болады).
The roast gas is conveyed through the system by means of an exhaust gas fan (VI). Fans in plants provide pressure increases of approx. 200 mbar and are feedback controlled to maintain a relative pressure of 3 mbar between reactor and atmosphere to avoid any overpressure related leakage of acid gas. To rinse the impeller and cool the gas as well as to remove remaining traces of HCl from the roast gas, the exhaust gas fan is commonly supplied with quenching water, which is separated from the exhaust gas stream by means of a mist eliminator (VII) at the pressure side of the fan. In a final scrubber, commonly consisting of a combination of wet scrubbers such as venturi scrubbers (IX) and scrubber columns (X), remaining traces of HCl and dust are removed. In some plant, absorption chemicals such as NaOH and Na2S2O3 are used to bind HCl and Cl2 (which is created under certain circumstances in several, but not all spray roasting reactors).
Қоршаған ортаға әсері
Пирогидролиздегі қышқыл регенерациясы процестерінде HCl, бөлшектер мен хлорлы қоқыс шығарындылары көп мөлшерде шығады, бұл АҚШ-тың таза ауа туралы заңын бұзған көптеген жағдайларға әкелді.
Pyrohydrolysis based acid regeneration processes produce a considerable amount of stack emissions containing HCl, particles and chlorine, which has led to numerous violations of the U. S. clean air act in the past.