HCl 制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于由含氯原子的材料生产含水HCl的方法，该方法包括：（i）在等离子处理单元内等离子处理该材料以产生含有至少一些氯原子的废气；以及（ii）使至少一些废气通过冷凝单元以回收含水形式的HCl。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】HCI制备方法
本专利技术涉及一种用于由含氯原子的材料制备含水HCl的方法。特别地，本专利技术涉及一种用于处理空气污染控制(APC)残余物以获得产物的方法和装置。空气污染控制(APC)残余物是飘尘、有机污染物(包括二噁英类和呋喃类)、碳和苛性盐的粉尘形式的混合物。APC残余物归类为有害废弃物并通过热电厂的废气系统和环境污染清除系统收集。例如，它们从与城市固体废弃物(MSW)焚烧炉、生物质燃烧发电厂和其他热和/或火法运行相关的处理过程产生。目前用于处理这些APC残余物的实践包括将它们运输遥远的距离进行高成本的、危险废弃物填埋，以及包括具有有限处理能力的岩盐处理的其他陆基处理场。在此它们在适当的预处理和合格验收测试后被处理。通常，在处理前用酸性废弃物中和或用粘结材料固化APC残余物。由于费用/税收水平的增长、从紧的监管压力和有限的能力，这种实践日益不受欢迎并且变得昂贵。迫切需要可选的可持续处理方法。当前用于处理APC残余物排放的预处理方法十分不成熟，例如混合和冲洗。这些方法为简单的封装、稀释和分配，且仅用于解决由废弃物造成的问题。可替换的处理方法包括使用“专用”水泥稳定产品随后在地下储存。但是，所有这些基于不可回收的解决方法不可避免地依赖于处理/储存(在废弃物填埋场或污水渠)，并且具有还经受增加税收和管制的较差整体环境表现。利用等离子技术的废弃物处理是已知的(参见，例如，US4，509，434A)。EP1896774公开了包括气化步骤随后等离子处理步骤的废弃物处理方法。这致使方法的能量效率以及清洁合成气的生产率的提高。但是，当用于处理初始的城市废弃物时，该方法自身产生APC残余物。已知的用于废弃物的等离子处理系统关注减少不期望的废气，但没有关注这些方法潜在的可回收副产品。因此，人们需要改善的以及更健康的方法用于可持续有害废弃物的管理。这些方法应表现出降低的处理成本和改善的环境表现。特别是人们需要高比例的废弃物转化为商业上有用的产品(多种产品)，而不是相反的可替换的用于处理的适应排出流(compIianteffluent stream)的废弃物处理方法。本专利技术的目的是解决至少一些与现有技术相关的问题或至少提供一种其商用的替换解决方案。在第一方面中，本专利技术提供了一种`用于从含氯原子的材料生产含水HCl的方法，该方法包括:(i)在等离子处理单元内等离子处理该材料以产生含有至少一些氯原子的废气；以及(ii)使至少一些该废气通过冷凝单元以回收含水形式的HCl。本专利技术人已经发现在由等离子设备(如等离子枪)产生的高温下在等离子处理单元内可以处理含氯原子的材料以产生有用的产品；即含水HCl或盐酸。这种有用的副产物出乎意料，因为本专利技术人预期了在等离子处理单元的常规工作温度下的热力学条件致使氯化钙产生。据推测，高温使氯在其可以与熔剂中的钙或废弃物中的任何钙接触并被玻璃化材料捕获之前挥发。本专利技术的方法特别适于处理含氯原子的废料，更特别地适于处理含氯原子的有害废弃物。应注意的是，氯原子很可能是诸如无机化合物的大分子的部分。该方法使得能够处理这种废弃物，且与常规处理方法相比，产生了有用的产物，该有用的产物否则形成不太有用的废弃物流。含水HCl的回收增加了价值，其至少可以抵消废弃物处理的成本，还消除排出流的大量组分。已发现使用高温等离子处理提供了很多优点。第一，材料中任何剩余的有机或挥发性组分挥发并被去除，减少了产生的废弃产物的量。另外，废弃产物为固体玻璃化材料形式，其可以用于或用作次级产品(如建筑材料)，并且无论如何，减少了体积。但处理有毒或有害材料时，此固体形式使得能够更易于操作和处理。本方法尤其适于处理空气污染控制残余物(APC残余物)。英国APC残余物通常由含15-25wt%的氯组成。APC残余物通常由4-25wt%的氯组成，且更优选5至20wt%的氯。这意味着如果氯作为产物被回收，则大部分废弃物变为产物，从而使次级废弃物和环境影响最小化。作为本专利技术的方法的结果，使次级APC (通过处理初始的APC产生的那些)最小化。除非明确相反指出，本文所定义的每个方面或实施方式可以与任意其他方面(多个方面)或实施方式(多 个实施方式)结合。特别是，指明为优选或有利的任何特征可以与指明为优选或有利的任何其他特征或多个特征结合。本文中所用的术语“废气”是指当进行材料的等离子处理时离开等离子处理单元的气态产物。术语“炉渣”是指在等离子处理单元的等离子熔炉中产生的玻璃状残渣。其作为含氯材料等离子处理的结果产生。本文中所用的术语“熔融炉渣”是指在室温下是固态但在等离子处理单元的工作温度下是熔融态的炉渣。本文中所用的术语“等离子处理”是指对材料施加等离子的方法。等离子是电中性、高度离子化的由离子、电子和中性粒子组成的气体，且与其他形式的物质不同。术语“等离子处理单元”是指将等离子施加于材料的任何单元，如等离子熔炉。在等离子熔炉中，电流通过空间分离的两个或多个电极产生电弧。优选在等离子枪中产生等离子，其使得能够使等离子处理定向化。气体，通常是惰性气体，在高压下通过电弧并转化为等离子。等离子是清洁的、具有强的环境特征的功能性热源。其在销毁持久性有机污染物(POP)中也十分高效。等离子处理单元优选为等离子熔炉。本文中所用的术语“含水HCl ”是指氢离子和氯离子在包含水的溶剂中的溶液。优选的含水HCl是含水HCl的溶液。本文中所用的术语“冷凝单元”是指能够将HCl从气相提取到固相、液相或水相的装置。冷凝装置在其他
是公知的。产生的HCl在冷凝器中冷却，并被水吸收以形成含水HC1。根据需要，本方法可以进一步包括调节含水HCl的pH值的步骤。在冷凝单元中，HCl选择性地并优先地溶解到水中以产生HCl溶液。HCl溶液可以具有l_38w/w% (kg HCl/kg)的浓度、优选3_30w/w%、更优选10_20w/w%,以及还更优选12-18w/w%0在一种实施方式中，通过冷凝器回收溶液以增加HCl浓度(即，通常直到其具有12w/w%以上的HCl浓度)。由于这是一种获得更浓缩产品的有效途径，此方法是优选的。优选地，冷凝单元保持在酸性条件下以便优先回收HCl。HCl溶液是酸性的，即，其具有小于7的pH。优选地，含水HCl产物具有小于2、更优选小于1、甚至更优选小于0以及还更优选小于-0.5的pH。有利地，已经发现这些强酸性pH值限制诸如硫氧化物和氟化氢的其他气体的溶解性，抑制这些气体以确保低水平的酸交叉污染。溶解在含水HCl中的其他气体的浓度优选小于25%、甚至更优选小于5%、还更优选小于1%，以及还更优选小于0.5%。本领域技术人员可以理解HCl可以溶解在包含水和有机组分的溶剂中，例如，如含水甲醇的含水的醇。优选地，本方法进一步包括:(a)在进行步骤(ii)之前在热氧化器内预处理步骤(ii)中所用的废气；和/或(b)在进行步骤(ii )之前预过滤步骤(ii )中所用的废气，优选在过滤期间使废气保持在至少180°C的温度下。·使至少一些步骤(i)中产生的废气与热氧化器在进行步骤(ii)前接触致使废气中所含的任何剩余可燃性气体和金属/元素氧化，例如一氧化碳、铅、锌、钙和氢。这降低了与处理可燃性气体相关的危害，并且也减少了包含在通过本专利技术方法产生的含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维·迪根，张凡，
申请(专利权)人：特洛特尼克斯国际有限公司，
类型：
国别省市：