处理含金属酸液尤其酸洗污泥和/或从含金属酸液再生酸组分的反应器、预热器装置、方法制造方法及图纸

本申请涉及一种反应器(30)，所述反应器用于处理含金属的酸溶液(1)，尤其是酸洗污泥，和/或用于从含金属的酸溶液(1)中再生酸组分，其中所述反应器(30)被配置成使得：‑‑‑将所述含金属的酸溶液(1)送入所述反应器(30)，‑‑‑将燃料(14)和包含氧气的第一气体或气体混合物(11)送入所述反应器(30)的加热器装置(36)，‑‑‑借助于所述燃料(14)的至少一部分和所述第一气体或气体混合物(11)的至少一部分，在所述反应器(30)中形成被加热的第二气体或气体混合物(12)，其中，所述反应器(30)包括预热器装置(20)，用于在所述第一气体或气体混合物(11)被送入所述加热器装置(36)之前借助于所述第二气体或气体混合物(12)预热所述第一气体或气体混合物(11)。

【技术实现步骤摘要】
处理含金属酸液尤其酸洗污泥和/或从含金属酸液再生酸组分的反应器、预热器装置、方法
本申请涉及一种用于处理含金属的酸溶液、尤其是酸洗污泥、和/或用于从含金属的酸溶液中再生酸组分的反应器。而且，本申请涉及一种用于反应器的预热器装置。此外，本申请涉及一种用于处理含金属的酸溶液、尤其是酸洗污泥、和/或用于从含金属的酸溶液中再生酸组分的方法。
技术介绍
在许多工业领域—诸如钢铁工业、镀锌工业等—在制造过程中产生含有铁组分和潜在地含有有色金属的金属废酸溶液。具体而言，这些酸溶液出现在各种技术过程中，诸如酸洗过程和包含在矿石中的不同金属组分的分离过程中。在酸溶液是工业过程的不良副产物的情况下，它们作为工业废物被长期处理或储存。近年来，清除或处理这种工业废物的成本增加。而且，所涉及的酸本身相对昂贵，因此期望再生这些酸。例如，对于含铁的酸溶液，诸如酸洗污泥，可在反应器中进行水解，尤其是高温水解。在这些反应器中，采用高温处理酸溶液，从而产生固体氧化铁以及包含蒸发的酸的烟气(或烟道气)。反应器/炉，尤其是焙烧炉，通常包括作为热源的燃烧器装置，燃烧器装置燃烧燃料并提供必要的热量。为了节省成本且出于环境原因，期望减少在这些反应器中消耗的能量。
技术实现思路
因此，本申请的目的在于提供一种用于处理含金属的酸溶液、尤其是酸洗污泥、和/或用于从含金属的酸溶液中再生酸组分的高效(尤其是能量高效)的反应器或反应器系统。该目的通过一种用于处理含金属的酸溶液、尤其是酸洗污泥、和/或用于从含金属的酸溶液中再生酸组分的反应器来实现，其中该反应器被配置成使得：---将含金属的酸溶液送入该反应器，---将燃料和包含氧气的第一气体或气体混合物送入反应器的加热器装置，---借助于燃料的至少一部分和第一气体或气体混合物的至少一部分，在反应器中形成被加热的第二气体或气体混合物，其中，该反应器包括预热器装置，用于在第一气体或气体混合物被送入加热器装置之前借助于第二气体或气体混合物预热第一气体或气体混合物。因此，根据本申请，有利地可能的是，在处理含金属的酸溶液时在反应器中，尤其是在高温水解反应器中，形成或产生的热的第二气体或气体混合物被用于预热被送入反应器并至少部分地与燃料一起使用以加热反应器中含废物的酸溶液的第一气体或气体混合物。其中，可以建立能量高效的过程。为了预热第一气体或气体混合物，使用预热器装置。尤其是，预热器装置可以形成为反应器的一部分，或者可以是包含在反应器中和/或连接到反应器的设备。尤其是，在反应器中形成或产生的第二气体或气体混合物(或者废烟)的温度比进入反应器的加热器装置的第一气体或气体混合物的温度高(很多)。根据本申请，可能的是，第二气体或气体混合物的热能中的一部分被有利地用于在第一气体或气体混合物进入反应器的加热器装置之前预热第一气体或气体混合物。因此，能够降低反应器的能耗。根据本申请，尤其可设想到第一气体或气体混合物是空气。根据本申请，尤其可设想到第二气体或气体混合物是在处理含金属的酸溶液(例如，酸洗废液)时在反应器(如高温水解反应器)中产生/形成的气体/烟道气。其中，被加热的第二气体或气体混合物优选地进一步借助于含金属的酸溶液在反应器中形成(尤其是除了借助于燃烧燃料的至少一部分和第一气体或气体混合物的至少一部分之外)。在从属权利要求中描述了本申请的实施例。根据本申请的实施例，优选的是，预热器装置被配置成使得在将第一气体或气体混合物送入加热器装置之前，借助于预热器装置在第一气体或气体混合物与第二气体或气体混合物之间建立热传递。由此，可在预热器装置中高效地预热第一气体或气体混合物。优选的是，预热器装置被配置成使得在预热器装置中第一气体或气体混合物与第二气体或气体混合物气密地密封隔离，且第一气体或气体混合物借助于第二气体或气体混合物被预热。根据本申请的实施例，优选的是，加热器装置被配置成使得为了形成被加热的第二气体或气体混合物，借助于第一气体或气体混合物的至少一部分燃烧掉燃料的至少一部分。具体而言，优选的是，加热器装置包括至少一个(通常是几个)燃烧器设备，其中燃料在所述燃烧器设备中在第一气体或气体混合物的至少一部分的帮助下被燃烧掉。另外或者替代性地，优选的是，为了燃烧掉燃料仅使用第一气体或气体混合物(其被送入加热器装置)的一部分，而第一气体或气体混合物的其余部分不与燃料发生化学反应。第一气体或气体混合物的所述其余部分在过程中被加热，并且被包含在被加热的第二气体或气体混合物中。第一气体或气体混合物的被包含在被加热的第二气体或气体混合物中的其余部分可有利地被用于处理反应器内部的含金属的酸溶液。根据本申请的实施例，优选的是，预热器装置被布置成至少部分地围绕反应器的第一区段，和/或至少部分地围绕反应器的排气口的第二区段。具体而言，优选的是，根据本申请的实施例，预热器装置围绕第一区段和/或第二区段的整个周边布置。根据本申请的实施例，预热器装置和/或反应器被配置成使得第一气体或气体混合物在被送入加热器装置之前穿过预热器装置的预热区段，其中预热区段在其径向内侧上至少部分地由预热器装置和/或反应器的径向内壁界定，其中优选地—借助于径向内壁—在预热器装置的预热区段与反应器的第一区段和/或反应器的排气口的第二区段之间建立热传递。由此，根据本申请的实施例，可借助于内壁，将第二气体或气体混合物流经的反应器的第一区段/第二区段(或容积)热连接至预热器装置的预热区段(或者容积)，第一气体或气体混合物在进入反应器的加热器装置之前被引导穿过预热器装置的预热区段。由此，能够实现第二气体或气体混合物与第一气体或气体混合物之间的热传递。内壁中所包含的材料可被选择成使得能够获得期望的导热率。根据本申请的实施例，预热器装置包括若干肋状体，其中这些肋状体尤其附接至预热器装置和/或反应器的径向内壁，其中优选地，这些肋状体的至少一部分被布置成平行于预热器装置的轴向方向，和/或被布置在围绕径向内壁的周向方向上。由此，根据本申请的实施例，可借助于肋状体建立改进的热传递。肋状体尤其位于预热器装置的预热区段中，使得第一气体或气体混合物在流经预热区段时接触肋状体。由此可实现对第一气体或气体混合物的尤其高效的预热。尤其可设想到肋状体被布置成围绕内壁的整个周边等距地间隔。根据本申请的实施例，预热器装置包括进口和出口，其中预热器装置被配置成使得—借助于进口—第一气体或气体混合物进入预热器装置，尤其是进入预热器装置的预热区段，其中预热器装置被配置成使得—借助于出口—第一气体或气体混合物流出预热器装置，尤其是流出预热器装置的预热区段，其中进口被布置在预热器装置的上部，出口被布置在预热器装置的下部，尤其是使得出口比进口更靠近加热器装置。具体而言，由此可使预热器装置中的第一气体或气体混合物的流动方向在穿过预热器装置时，尤其是在穿过反应器和/或排气口的第一区段和/或第二区段时，至少部分地与第二气体或气体混合物的流动方向相反。...

【技术保护点】
1.一种反应器(30)，所述反应器用于处理含金属的酸溶液(1)、尤其是酸洗污泥、和/或用于从含金属的酸溶液(1)中再生酸组分，其中所述反应器(30)被配置成使得：/n---将所述含金属的酸溶液(1)送入所述反应器(30)，/n---将燃料(14)和包含氧气的第一气体或气体混合物(11)送入所述反应器(30)的加热器装置(36)，/n---借助于所述燃料(14)的至少一部分和所述第一气体或气体混合物(11)的至少一部分，在所述反应器(30)中形成被加热的第二气体或气体混合物(12)，/n其特征在于，所述反应器(30)包括预热器装置(20)，用于在所述第一气体或气体混合物(11)被送入所述加热器装置(36)之前借助于所述第二气体或气体混合物(12)预热所述第一气体或气体混合物(11)。/n

【技术特征摘要】
20190606 EP 19178819.91.一种反应器(30)，所述反应器用于处理含金属的酸溶液(1)、尤其是酸洗污泥、和/或用于从含金属的酸溶液(1)中再生酸组分，其中所述反应器(30)被配置成使得：
---将所述含金属的酸溶液(1)送入所述反应器(30)，
---将燃料(14)和包含氧气的第一气体或气体混合物(11)送入所述反应器(30)的加热器装置(36)，
---借助于所述燃料(14)的至少一部分和所述第一气体或气体混合物(11)的至少一部分，在所述反应器(30)中形成被加热的第二气体或气体混合物(12)，
其特征在于，所述反应器(30)包括预热器装置(20)，用于在所述第一气体或气体混合物(11)被送入所述加热器装置(36)之前借助于所述第二气体或气体混合物(12)预热所述第一气体或气体混合物(11)。


2.根据权利要求1所述的反应器(30)，其特征在于，所述预热器装置(20)被配置成使得在将所述第一气体或气体混合物(11)送入所述加热器装置(36)之前，借助于所述预热器装置(20)在所述第一气体或气体混合物(11)与所述第二气体或气体混合物(12)之间建立热传递。


3.根据前述权利要求中的任一项所述的反应器(30)，其特征在于，所述加热器装置(36)被配置成使得为了形成被加热的所述第二气体或气体混合物(12)，借助于所述第一气体或气体混合物(11)的至少一部分燃烧掉所述燃料(14)的至少一部分。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的反应器(30)，其特征在于，所述预热器装置(20)被布置成至少部分地围绕所述反应器(30)的第一区段(31)，和/或至少部分地围绕所述反应器(30)的排气口(33)的第二区段(32)。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的反应器(30)，其特征在于，所述预热器装置(20)和/或所述反应器(30)被配置成使得所述第一气体或气体混合物(11)在被送入所述加热器装置(36)之前穿过所述预热器装置(20)的预热区段(21)，其中所述预热区段(21)在其径向内侧上至少部分地由所述预热器装置(20)和/或所述反应器(30)的径向内壁(22)界定，其中优选地—借助于所述径向内壁(22)—在所述预热器装置(20)的所述预热区段(21)与所述反应器(30)的所述第一区段(31)和/或所述反应器(30)的所述排气口(33)的所述第二区段(32)之间建立热传递。


6.根据前述权利要求中的任一项所述的反应器(30)，其特征在于，所述预热器装置(20)包括若干肋状体(24)，其中所述肋状体(24)尤其附接至所述预热器装置(20)和/或所述反应器(30)的所述径向内壁(22)，其中优选地，所述肋状体(24)的至少一部分被布置成平行于所述预热器装置(20)的轴向方向(100)，和/或被布置在围绕所述径向内壁(22)的周向方向(110)上。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的反应器(30)，其特征在于，所述预热器装置(20)包括进口(25)和出口(26)，其中所述预热器装置(20)被配置成使得—借助于所述进口(25)—所述第一气体或气体混合物(11)进入所述预热器装置(20)，尤其是进入所述预热器装置(20)的所述预热区段(21)，其中所述预热器装置(20)被配置成使得—借助于所述出口(26)—所述第一气体或气体混合物(11)流出所述预热器装置(20)，尤其是流出所述预热器装置(20)的所述预热区段(21)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·法贝尔，A·基伊尔姆巴赫，
申请(专利权)人：CMI优威克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE