3中本申請方法的步驟c)的實(shí)施。為了實(shí)施 本申請方法的步驟c),在"酸性沉淀"實(shí)施方式中,將鐵、水、硝酸亞鐵(II)溶液和赤鐵礦核 懸浮液原料通過入口 311引入反應(yīng)容器31。加熱器33將反應(yīng)混合物加熱至70至100°C的 溫度,優(yōu)選75至90°C (關(guān)于該點(diǎn),參見關(guān)于本申請方法的步驟c的描述)。同時(shí),通過每小 時(shí)和每升懸浮液用0. 2至50升空氣氧化,將赤鐵礦沉淀在赤鐵礦核上,并且在反應(yīng)過程中 增大,直到紅氧化鐵顏料已經(jīng)達(dá)到了期望的色澤("酸性沉淀"實(shí)施方式)。在另一個(gè)優(yōu)選 的實(shí)施方式中,同時(shí),借助于混合器32混合液相,產(chǎn)生均勻分布的液相,這隨著反應(yīng)進(jìn)程漸 增,在鐵周圍包括懸浮的赤鐵礦顏料?;旌掀?2用于在反應(yīng)混合物的液相中產(chǎn)生湍流并且 其通常是泵,其在循環(huán)中運(yùn)送赤鐵礦顏料懸浮液PAQ-Fe 2O3,或者其是機(jī)械攪拌器,其用例如 螺旋槳混合液相。由此制備的赤鐵礦顏料懸浮液PAQ-Fe 2O3通過出口 313臨時(shí)儲(chǔ)存在任意 儲(chǔ)存器中(圖1、2、5或6未示出)中和/或通過出口 313經(jīng)由第十二線路L-32直接運(yùn)送 至分離裝置34,第十二線路L-32與入口 341相連通。
[0284] 在至少一個(gè)分離裝置34中,在步驟d)中,將含水赤鐵礦顏料懸浮液中的存在的赤 鐵礦顏料從水相分離,優(yōu)選通過赤鐵礦顏料懸浮液的過濾和/或沉降和/或洗滌通過過濾 和/或沉降獲得的濾餅。
[0285] 可以使用技術(shù)人員充分熟知的用于此類分離步驟的裝置用作至少一個(gè)分離裝置 34。分離裝置34可以在反應(yīng)器3中直接實(shí)現(xiàn)或作為單獨(dú)的設(shè)備。如果分離裝置34作為單 獨(dú)的設(shè)備實(shí)現(xiàn),其經(jīng)由第十二線路L-32與第三反應(yīng)器3相連通(也參見圖2b)。
[0286] 圖6示出了分離裝置34的優(yōu)選實(shí)施方式。分離裝置34至少具有用于赤鐵礦顏 料懸浮液的入口 341、分離組件342、用于赤鐵礦顏料的出口 343、和用于廢水AQ-I的出口 344。廢水AQ-I的內(nèi)容物包括硝酸鹽化合物、亞硝酸鹽化合物和銨化合物,并且從而該廢水 通常具有0. 2至10g/l氮,優(yōu)選0. 2至5g/l氮的總氮含量(在各種情況下基于元素氮計(jì) 算)。在一個(gè)可替換的實(shí)施方式中,分離裝置34中的入口 341和/或出口 343和/或出口 344還可以設(shè)計(jì)使得通過相同開口、通過用于各個(gè)單個(gè)反應(yīng)物和/或產(chǎn)物的一個(gè)入口或出 口、或通過其任何想要的組合實(shí)現(xiàn)它們。在又一個(gè)可替換的實(shí)施方式中,分離裝置34可以 整合至反應(yīng)器3中;在這種情況下,第十線路L-IO與反應(yīng)器3直接連通(也如圖2a所描繪 的)。
[0287] 以下描述通過實(shí)施例在分離裝置34中本申請方法的步驟d)的實(shí)施。
[0288] 為了實(shí)施本申請方法的步驟d),通過入口 341將赤鐵礦顏料懸浮液引入分離組件 342中。在該配件中,將固體成分與液體成分分離。在這之前,可以可選地進(jìn)行一個(gè)或多個(gè) 篩選步驟,更優(yōu)選使用不同篩孔尺寸和利用遞減的篩孔尺寸。例如,通過過濾完成顏料與液 相的分離。將分開的液相以及可選洗滌分開的固體后獲得的洗滌液,其隨后共同稱作廢水 AQ-1,通過出口 344經(jīng)由第十L-IO運(yùn)送至廢水凈化單元10。將濕濾餅通過出口 343從分離 裝置342取出,并隨后干燥。在可替換的實(shí)施方式中,紅氧化鐵顏料在分離裝置342中直接 干燥并隨后以干燥形式從出口 343除去。
[0289] 在至少一個(gè)氧化單元5中,在步驟e)中,氧化來自步驟b)的第二含氮氧化物流。
[0290] 可以使用技術(shù)人員充分熟知的用于此類反應(yīng)的氧化單元用作至少一個(gè)氧化單元 5〇
[0291] 用于氧化氮氧化物的氧化單元5通常具有管道或氧化容器,在氧化容器中,使包 含待氧化氣體的氣相與氧化劑接觸,可選地使用一種或多種催化劑和/或高能量輻射,例 如UV輻射,用于第二含氮氧化物流的入口、用于氧化劑的入口、用于氧化的第二流的出口, 可選地用于高能量輻射的能量來源如UV燈、和/或可選地至少一種催化劑。氧化劑通常是 空氣或其他含氧氣體、臭氧或過氧化氫。優(yōu)選是空氣。氧化催化劑通常是活性碳、硅膠、分 子篩、釩-鋅催化劑或鉻-鋅催化劑、或二氧化鈦。在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中,置于氧化 容器內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)UV燈可以加速氧化。氧化單元5優(yōu)選是管道,更優(yōu)選地在盤繞的實(shí)施 方式,UV發(fā)射器以待氧化的流與UV燈盡可能強(qiáng)烈輻射接觸的方式安裝在其中。
[0292] 圖7a和7b示出了氧化單元5的優(yōu)選實(shí)施方式。氧化單元5至少具有用于第二含 氮氧化物流的入口 51、用于氧化的第二含氮氧化物流NOX-2的出口 52、用于氧化劑的入口 55和氧化容器56。氧化單元5可選地另外具有輻射單元53,優(yōu)選UV輻射單元和/或一種 或多種氧化催化劑54。在一個(gè)可替換的實(shí)施方式中,反應(yīng)容器56中的入口 51和/或入口 55和/或出口 52還可以設(shè)計(jì)使得通過相同開口、通過用于各個(gè)單獨(dú)反應(yīng)物和/或產(chǎn)物的一 個(gè)入口或出口或通過其任何想要的組合實(shí)現(xiàn)它們。
[0293] 以下描述通過實(shí)施例在氧化單元5中本申請方法步驟e)的實(shí)施。為了實(shí)施本申請 方法步驟e),將來自反應(yīng)器2的第二含氮氧化物流NOX-2經(jīng)由第三線路L-4通過出口 212 運(yùn)送至氧化單元5,第三線路L-4與出口 51連通。第二含氮氧化物流NOX-2的氧化在氧化 容器56中進(jìn)行。對于氧化有利的是具有20至300°C的溫度的第二含氮氧化物流的NOX-2 的存在。通過加熱將待氧化的流升至氧化所需的溫度,或者由于前面的操作步驟,待氧化的 流已經(jīng)具有其為的所需的溫度。通常在大氣壓力下進(jìn)行氧化,但在氧化劑中通過較高的氣 體壓力還可以加速氧化。通常,氧化在〇· 〇8MPa至2MPa、優(yōu)選0· 08MPa至IMPa的壓力下進(jìn) 行。通過入口 55,氧化劑進(jìn)入氧化容器56。在氧化過程中,將第二含氮氧化物流NOX-2的 NO氧化為NO2,得到氧化的第二含氮氧化物流NOX-2-OX。氧化后,將氧化的第二含氮氧化物 流N0X-2-0X經(jīng)由第四線路L-5從出口 52運(yùn)送至洗滌器4或6,線路L-5與入口 41或61連 通(參見圖1)。
[0294] 在至少一個(gè)洗滌器4和/或6中,根據(jù)步驟f),使第一含氮氧化物流和當(dāng)已經(jīng)根據(jù) 變化方案II進(jìn)行了步驟c),第三含氮氧化物流以及來自步驟e)的氧化的第二含氮氧化物 流與水洗滌相接觸以產(chǎn)生預(yù)純化氣流和富含硝酸的洗滌相。
[0295] 可以使用技術(shù)人員充分熟知的用于此類廢氣凈化步驟的洗滌器作為至少一個(gè)洗 滌器4和/或6。洗滌器4或6具有用于第一含氮氧化物流和/或用于氧化的第二含氮氧 化物流和/或用于第三含氮氧化物流的至少一個(gè)入口、用于水洗滌相的入口、用于富含HNO 3 洗滌相的出口、以及用于預(yù)純化氣流的出口。
[0296] 洗滌器4或6通常是氣體洗滌器,其中氣相與液相、優(yōu)選與水洗滌相接觸。氣相組 分之一是從氣相中待除去的氣體。待除去的氣體很好地溶解于液相中或與液相反應(yīng)以得到 溶解的反應(yīng)產(chǎn)物。液相通常是水、堿金屬和堿土金屬氫氧化物水溶液、稀釋的過氧化氫溶液 或硝酸。
[0297] 例如,液相處于氣體洗滌器的底部或例如通過噴灑或霧化以極大增加液相表面積 的方式引入氣體洗滌器的內(nèi)部。此類洗滌器的實(shí)例是噴灑式洗滌器、噴灑式冷凝洗滌器、錯(cuò) 流式洗滌器或?qū)α魇较礈炱?。如果液相處于氣體洗滌器的底部,則將氣相以氣相具有最大 接觸面積的方式引入至液相,例如通過利用專門的噴嘴引入或通過兩相的充分混合。此類 氣體洗滌器的實(shí)例是填料式洗滌器。
[0298] 優(yōu)選考慮利用中性介質(zhì)如水或酸性介質(zhì)如硝酸或其混合物作為水相操作的洗滌 器4和/或6。這具有優(yōu)點(diǎn),在于二氧化氮或五氧化二氮產(chǎn)生硝酸,硝酸可以重回操作。
[0299] 圖8a和8b示出了洗滌器4或6的優(yōu)選實(shí)施方式。在一個(gè)實(shí)施方式中,洗滌器4 或6具有用于第一含氮氧化物流和/或氧化的第二含氮氧化物流和/或用于第三含氮氧化 物流的至少一個(gè)入口、洗滌柱、用于水洗滌相的入口、用于富含硝酸的洗滌相的出口、以及 用于預(yù)純化氣流的出口。洗滌器4或6的進(jìn)一步的實(shí)施方式另外具有調(diào)節(jié)閥,其與水洗滌 相的入口和與用于富含硝酸洗滌相的出口連通。
[0300] 以下描述通過實(shí)施例在洗滌器4或6中本申請方法的步驟f)的實(shí)施。將水洗滌 相WP通過入口 412或612引入洗滌柱41或61,其中其通過合適的裝置很好地分布在洗滌 柱41或61的內(nèi)部。將第一含氮氧化物流NOX-I和/或氧化的第二含氮氧化物流NOX-2-OX 和/或第三含氮氧化物流N0X-3通過入口 411或611引入洗滌柱41或61中,其中它們與 水洗滌相WP接觸。將在與含氮氧化物流N0X-UN0X-2-0X和/或N0X-3接觸后產(chǎn)生的富含 硝酸的洗滌相WP-I經(jīng)由線路運(yùn)送至容器、和/或通過入口 412或612再次作為洗滌相WP 運(yùn)送入洗滌柱,其中其再次與含氮氧化物流N0X-UN0X-2-0X和/或N0X-3。這連續(xù)導(dǎo)致富 含硝酸的洗滌相WP-I的硝酸含量的升高,直到含量已經(jīng)達(dá)到期望的值。然后,在進(jìn)一步優(yōu) 選的實(shí)施方式中,根據(jù)本申請方法的步驟i),將由此富含硝酸的洗滌相WP-I返回至步驟a) 和/或b)和/或c)。在本方法進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中,將富含硝酸的洗滌相WP-I儲(chǔ)存 在一個(gè)或多個(gè)容器中直至其下次使用。在該方法進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中,將富含硝酸的 洗滌相WP-I運(yùn)送離開洗滌柱41或61的出口 414或614并經(jīng)由線路L-41或L-61以及通 過入口 412或612再次運(yùn)送至洗滌柱。整合進(jìn)入線路L-41或L-61是多路閥,其允許計(jì)量 進(jìn)入線路L-41或L-61的水洗滌相WP,以及允許從線路L-41或L-61取回富含硝酸的洗滌 相WP-1。在第一洗滌器4進(jìn)一步的實(shí)施方式中,入口 411和/或入口 412和/或出口 413 和/或出口 414還可以設(shè)計(jì)使得通過相同開口、通過用于各個(gè)單獨(dú)反應(yīng)物和/或產(chǎn)物的一 個(gè)入口或出口、或通過其任何期望的組合實(shí)現(xiàn)它們。在第二洗滌器6的進(jìn)一步的實(shí)施方式 中,入口 611和/或入口 612和/或出口 613和/或出口 614還可以設(shè)計(jì)使得通過相同開 口、通過用于各個(gè)單獨(dú)反應(yīng)物和/或產(chǎn)物的一個(gè)入口或出口、或通過其任何期望的組合實(shí) 現(xiàn)它們。
[0301] 洗滌后,在一個(gè)實(shí)施方式中,將預(yù)純化的氣流N0X-4從出口 413或613經(jīng)由與入口 81連通的第七線路L-7運(yùn)送至加熱器8 (參見圖1)。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中,洗滌后,將預(yù) 純化氣流N0X-4從出口 413或613經(jīng)由與入口 71連通的線路L-6a或L-6b運(yùn)送至熱交換 器7(參見圖2a)。
[0302] 在該設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,熱交換器7連接于洗滌器4和/或6和加熱器 8之間。
[0303] 在熱交換器7中,在步驟g)、i),在本申請方法的優(yōu)選實(shí)施方式中,將預(yù)純化氣流 預(yù)熱至250至500 °C、更優(yōu)選300至450 °C的溫度。
[0304] 可以使用技術(shù)人員充分熟知的應(yīng)用于此類方法步驟的熱交換器作為至少一個(gè)熱 交換器7。該至少一個(gè)熱交換器7具有用于預(yù)純化氣流的至少一個(gè)入口、用于預(yù)熱的預(yù)純化 氣流的出口、用于純化廢水的入口以及用于冷卻的純化廢氣的出口。
[0305] 熱交換器7通常是其中存在從具有較高溫度的流到具有較低溫度的流(反之亦 然)的熱傳遞的裝置。該熱傳遞可以是直接的、間接的或半間接的。直接熱傳遞器的典型 實(shí)例是如濕式冷卻塔。間接熱傳遞器的典型實(shí)例是如同流換熱器(復(fù)熱器,recuperator)。 半間接熱傳遞器的典型實(shí)例是如滾動(dòng)式熱交換器。使用的熱交換器通常是管束或板式熱 交換器。在此類熱交換器中,不同流的幾何通道可以是對流、并流或錯(cuò)流。
[0306] 圖9示出了熱交換器7的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式。熱交換器7具有用于預(yù)純化氣流 N0X-4的至少一個(gè)入口 71、用于預(yù)熱的預(yù)純化氣流N0X-5的出口 72、用于純化廢氣G-I的入 口 73以及用于冷卻的純化廢氣G-EX的出口 74。
[0307] 以下描述通過實(shí)施例在熱交換器7中本申請方法的步驟g)、i)的實(shí)施。將預(yù)純化 氣流N0X-4從第一洗滌器4的出口 413和/或第二洗滌器6的出口 613經(jīng)由至少一個(gè)線路 L-6a和/或L-6b運(yùn)送至熱交換器7的入口 71。在熱交換器7中,純化廢氣G-I的熱量用 于加熱預(yù)純化氣流N0X-4,熱量G-I是從廢氣凈化單元9的出口 924通過第九路線L-9運(yùn) 送至熱交換器7的入口 73 (隨后是廢氣凈化單元9的詳細(xì)描述)。由此預(yù)熱的預(yù)純化氣流 N0X-5通過出口 72離開熱交換器7并經(jīng)由第七線路L-7運(yùn)送至加熱器8的入口 81。由于 純化廢氣G-I的熱傳遞給預(yù)純化氣流N0X-4,純化廢氣G-I冷卻并通過出口 74作為冷卻的 純化廢氣G-EX離開熱交換器7,隨后其可以優(yōu)選通過煙囪排放至環(huán)境空氣中。
[0308] 在該至少一個(gè)加熱器中,根據(jù)步驟g),將來自步驟f)的預(yù)純化氣流加熱至200至 1400°C的溫度。在上下文中,已經(jīng)將一些氮氧化物、優(yōu)選一氧化二氮從預(yù)純化氣流中除去。
[0309] 可以使用技術(shù)領(lǐng)域人員充分熟知的用于此類步驟的加熱器用作至少一個(gè)加熱器 8〇
[0310] 加熱器通常是提高流溫度的裝置??梢灾苯踊蜷g接加熱該流。直接加熱器的實(shí)例 是氣體風(fēng)扇燃燒器(gas fan burner),其中熱燃燒氣體引起與其混合的氣流的直接加熱。 間接加熱裝置是如電熱元件如加熱線圈。加熱器8通常包括用于預(yù)純化氣流的至少一個(gè)入 口、用于預(yù)熱的預(yù)純化氣流的出口、加熱室和至少一個(gè)加熱元件,優(yōu)選風(fēng)扇燃燒器。
[0311] 圖10示出了加熱器8的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式。加熱器8具有用于預(yù)純化氣流N0X-4 或預(yù)熱的預(yù)純化氣流N0X-5的至少一個(gè)入口 81、用于加熱的預(yù)純化氣流N0X-6的至少一個(gè) 出口 82、至少一個(gè)加熱室83和至少一個(gè)加熱元件84,優(yōu)選氣體風(fēng)扇燃燒器。
[0312] 以下描述通過實(shí)施例在加熱器8中根據(jù)本申請方法的步驟g)將預(yù)純化氣流加熱 至200至1400°C的溫度。為了進(jìn)行將預(yù)純化氣流加熱至200至1400°C的溫度,在一個(gè)實(shí)施 方式中(參見圖1),將預(yù)純化氣流N0X-4通過與入口 81連通的第七線路L-7從洗滌器4和 /或6的出口 413和/或613運(yùn)送至加熱器8的入口 81。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中(參見圖 2a),將預(yù)熱的預(yù)純化氣流N0X-5通過與入口 81連通的第七線路L-7從熱交換器的出口 72 運(yùn)送至加熱器8的入口 81。優(yōu)選借助于氣體風(fēng)扇燃燒器直接加熱預(yù)純化氣流N0X-4或預(yù) 熱的預(yù)純化氣流N0X-5。此處將預(yù)純化氣流N0X-4或預(yù)熱的預(yù)純化氣流N