ES2311598T3 - Aparato y procedimiento para eliminar peroxido de hidrogeno de un liquido de decapado residual. - Google Patents
Aparato y procedimiento para eliminar peroxido de hidrogeno de un liquido de decapado residual. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para la eliminación de peróxido de hidrógeno de un líquido de decapado agotado usado en un procedimiento de decapado, que comprende las etapas de a. hacer fluir el líquido de decapado agotado hacia un tanque cerrado y ventilado de capacidad suficiente para alojar una cantidad de disolución generada mediante dicho procedimiento de decapado; b. calentar dicho líquido de decapado hasta una temperatura de al menos 65ºC que produce la descomposición del peróxido de hidrógeno en oxígeno y agua; c. mantener dicho líquido de decapado a dicha temperatura en dicho tanque durante de 30 minutos a 60 minutos; y d. hacer fluir dicho líquido de decapado calentado fuera de dicho tanque; en el que se libera presión del interior de dicho tanque a través de un orificio de ventilación.
Description
Aparato y procedimiento para eliminar peróxido
de hidrógeno de un líquido de decapado residual.
Esta solicitud se basa en y reivindica la
prioridad de la solicitud de patente provisional estadounidense con
número de serie 60/282.563, Vijay N. Madi y Jerald W. Leeker
presentada el 9 de abril de 2001.
Esta invención se refiere a un procedimiento
para la eliminación de peróxido de hidrógeno de un líquido de
decapado agotado. Más específicamente, esta invención proporciona un
procedimiento térmico para la descomposición del peróxido de
hidrógeno que está presente en un líquido de decapado agotado
generado a partir de un procedimiento de decapado para acero.
Cuando se usa peróxido de hidrógeno como
componente en una disolución ácida de líquido de decapado, cierta
cantidad del peróxido de hidrógeno sin reaccionar permanece en la
corriente de líquido de decapado agotado de desecho. Este líquido
de decapado agotado normalmente se neutraliza antes de su
eliminación. El peróxido de hidrógeno sin reaccionar puede estar
presente tanto en el agua de aclarado como en la disolución de
líquido de decapado agotado. Cuando en el líquido de decapado
agotado están presentes cantidades considerables de peróxido de
hidrógeno sin reaccionar, la etapa de neutralización de ácido puede
ser problemática. Por tanto, es deseable eliminar el peróxido de
hidrógeno de un líquido de decapado agotado.
Los métodos convencionales para la eliminación
del peróxido de hidrógeno de un líquido de decapado agotado
consisten en la adición de reactivos que reaccionan químicamente con
y consumen el peróxido de hidrógeno presente en el líquido de
decapado. Tradicionalmente, se ha usado la adición de bisulfito de
sodio, sulfato ferroso o hierro metálico al líquido de decapado
agotado para descomponer cualquier peróxido de hidrógeno presente
en la disolución y formar agua y oxígeno. El uso de bisulfito de
sodio es caro. El uso de sulfato ferroso o hierro metálico da como
resultado un aumento del volumen de desecho de lodo sólido durante
la etapa de neutralización. El documento DE 32 225 32 A1 menciona
en una única frase que los peróxidos en el líquido de decapado
agotado pueden destruirse simplemente mediante calentamiento.
La presente invención proporciona un medio
económicamente viable para la eliminación del peróxido de hidrógeno
de un líquido de decapado agotado antes de la neutralización de
ácido.
La presente invención proporciona un aparato
según la reivindicación 8 y un procedimiento para la eliminación
del peróxido de hidrógeno de un líquido de decapado agotado usado en
un procedimiento de decapado de fleje de acero, según la
reivindicación 1.
Generalmente, el aparato comprende un tanque
equipado con una entrada, una salida, al menos un orificio de
ventilación, una fuente de calor y un deflector interno. El tanque
es de capacidad suficiente para alojar una cantidad de disolución
de líquido de decapado generada mediante un procedimiento de
decapado, en el que el tiempo de residencia del líquido de decapado
en el tanque es de desde aproximadamente 30 minutos hasta
aproximadamente 60 minutos y preferiblemente es de aproximadamente
45 minutos. La fuente de calor es inyección de vapor o al menos un
calentador de inmersión.
Generalmente, el procedimiento comprende hacer
fluir el líquido de decapado agotado hacia un tanque de
descomposición cerrado y ventilado a través de una entrada. El
tanque es de capacidad suficiente para alojar la cantidad de
disolución generada mediante un procedimiento de decapado. El
líquido de decapado agotado se calienta entonces hasta al menos
aproximadamente 65ºC y se mantiene a una temperatura de al menos
aproximadamente 65ºC en el tanque de descomposición durante de 30
minutos a 60 minutos. En otra realización, el líquido de decapado se
calienta hasta al menos 76ºC. Una vez calentado durante la cantidad
de tiempo apropiada, el líquido de decapado calentado se hace fluir
fuera del tanque a través de una salida.
Generalmente, el líquido de decapado calentado
se hace fluir fuera del tanque de descomposición aproximadamente a
la misma velocidad a la que se hace fluir el líquido de decapado
hacia el tanque para lograr un tiempo de residencia del líquido de
decapado suficiente para descomponer el peróxido de hidrógeno en el
tanque de descomposición, normalmente de aproximadamente 45
minutos. El tanque de descomposición también comprende al menos un
orificio de ventilación y un deflector interno. Puede usarse
cualquier método de calentamiento conocido en la técnica y las
fuentes de calor típicas incluyen calor de vapor o al menos un
calentador de inmersión. Dados los parámetros anteriores para el
tanque de descomposición, sería obvio para un experto en la técnica
variar la temperatura del tanque, la velocidad de flujo de la
disolución de líquido de decapado y el tiempo de residencia del
líquido de decapado en el tanque de descomposición para la
descomposición eficaz del peróxido de hidrógeno.
Figura 1: Diagrama esquemático del tanque de
descomposición térmica para el tratamiento del líquido de decapado
agotado que contiene peróxido de hidrógeno.
La presente invención se diseña para minimizar
la concentración de peróxido de hidrógeno de un líquido de decapado
agotado antes de la etapa de neutralización de ácido a través de la
descomposición térmica del peróxido de hidrógeno para formar agua y
gas oxígeno, tal como se muestra en la siguiente reacción:
La presente invención comprende un tanque de
descomposición cerrado, tal como se muestra en la figura 1. El
tanque de descomposición incluye una entrada de líquido de decapado,
una salida, al menos un orificio de ventilación, un deflector
interno y una fuente de calor. El volumen del tanque es tal que se
cumple el tiempo de residencia mínimo requerido para que el líquido
de decapado agotado pase a través del tanque y permita la
descomposición completa del peróxido de hidrógeno. La fuente de
calor debe poder calentar el líquido de decapado agotado hasta una
temperatura especificada mínima. La función del deflector interno es
dirigir el flujo de fluido, producir el mezclado y garantizar que
el líquido de decapado agotado cumpla el requisito de tiempo de
residencia mínimo. El líquido de decapado agotado se transfiere al
tanque de descomposición a una velocidad que no supera la capacidad
de calentamiento del tanque y se transfiere fuera del tanque a una
velocidad correspondiente. Dado que se produce gas oxígeno mediante
la descomposición térmica del peróxido de hidrógeno, al menos es
necesario un orificio de ventilación con el fin de liberar la
presión del interior del tanque.
El volumen del tanque de descomposición está
diseñado para permitir un tiempo de residencia del líquido
suficiente para permitir la descomposición del peróxido de
hidrógeno, preferiblemente de desde aproximadamente 30 minutos
hasta aproximadamente 60 minutos, y más preferiblemente de
aproximadamente 45 minutos. Una vez en el tanque, la mayor parte o
todo el líquido de decapado agotado se calienta hasta una
temperatura de al menos aproximadamente 65ºC y preferiblemente
superior a 76ºC, tiempo durante el cual el peróxido de hidrógeno se
descompone para formar agua y oxígeno. La fuente de calor puede ser
cualquier método de calentamiento conocido en la técnica, por
ejemplo inyección de vapor o calentadores de inmersión.
Ejemplo
Se instala un tanque de descomposición de
peróxido de hidrógeno en una línea de decapado de acero con el fin
de recoger la corriente de líquido de decapado de desecho. La
velocidad de flujo del líquido de decapado agotado que sale del
tanque de decapado y que entra en el tanque de descomposición es de
hasta 75,7 l (20 galones) por minuto. La corriente de desecho del
tanque de decapado (el líquido de decapado agotado) se combina con
el agua de aclarado ácida de la línea de decapado para crear una
velocidad de flujo total de hasta 151,4 l (40 galones) por minuto.
El tanque de descomposición tiene aproximadamente una capacidad de
7570 l (2000 galones). Dada la velocidad de flujo y la capacidad
del tanque, el tiempo de residencia hidráulico mínimo para la
disolución de desecho es de aproximadamente 45 minutos. El tanque
se calienta entonces hasta 76ºC usando el método de inyección de
vapor. La tabla siguiente muestra la concentración de peróxido de
hidrógeno que entra y sale del tanque de descomposición durante las
operaciones de decapado.
Claims (11)
1. Procedimiento para la eliminación de peróxido
de hidrógeno de un líquido de decapado agotado usado en un
procedimiento de decapado, que comprende las etapas de
- a.
- hacer fluir el líquido de decapado agotado hacia un tanque cerrado y ventilado de capacidad suficiente para alojar una cantidad de disolución generada mediante dicho procedimiento de decapado;
- b.
- calentar dicho líquido de decapado hasta una temperatura de al menos 65ºC que produce la descomposición del peróxido de hidrógeno en oxígeno y agua;
- c.
- mantener dicho líquido de decapado a dicha temperatura en dicho tanque durante de 30 minutos a 60 minutos; y
- d.
- hacer fluir dicho líquido de decapado calentado fuera de dicho tanque;
en el que se libera presión del
interior de dicho tanque a través de un orificio de
ventilación.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que dicho tanque comprende una entrada de líquido de decapado,
una salida de líquido de decapado, al menos un orificio de
ventilación, una fuente de calor y un deflector interno.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en
el que la fuente de calor usada para calentar el líquido de decapado
es calor de vapor.
4. Procedimiento según la reivindicación 2, en
el que la fuente de calor usada para calentar el líquido de decapado
es al menos un calentador de inmersión.
5. Procedimiento según la reivindicación 3, en
el que el líquido de decapado se hace fluir fuera de dicho tanque a
aproximadamente en torno a la misma velocidad a la que se hace fluir
el líquido de decapado hacia dicho tanque.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en
el que dicho líquido de decapado tiene un tiempo de residencia en
dicho tanque de aproximadamente 45 minutos.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que dicho líquido de decapado se calienta hasta al menos
76ºC.
8. Aparato para la eliminación de peróxido de
hidrógeno de un líquido de decapado agotado usado en un
procedimiento de decapado, comprendiendo dicho aparato:
- a.
- un tanque cerrado de capacidad suficiente para alojar una cantidad de una disolución que contiene peróxido de hidrógeno generada mediante un procedimiento de decapado para acero, en el que dicha disolución queda retenida dentro de dicho tanque durante un tiempo de residencia de desde 30 minutos hasta 60 minutos;
- b.
- una entrada, en la que dicha entrada facilita el paso de la disolución que contiene peróxido de hidrógeno hacia dicho tanque;
- c.
- una salida, en la que dicha salida facilita el paso de una concentración reducida de peróxido de hidrógeno desde el tanque;
- d.
- al menos un orificio de ventilación en dicho tanque, en el que dicho orificio de ventilación está adaptado para liberar la presión dentro de dicho tanque asociada con la descomposición térmica del peróxido de hidrógeno;
- e.
- una fuente de calor seleccionada del grupo que consiste en un calentador por inyección de vapor y un calentador de inmersión para la eliminación de peróxido de hidrógeno mediante su descomposición en agua y gas oxígeno; y
- f.
- un deflector interno;
en el que dicho tanque está
instalado en una línea de decapado de acero para recoger la
corriente de líquido de decapado de
desecho.
\vskip1.000000\baselineskip
9. Aparato según la reivindicación 8, en el que
dicho tanque está dimensionado y configurado de modo que el tiempo
de residencia del líquido de decapado en dicho tanque es de 45
minutos.
10. Aparato según la reivindicación 8, en el que
la fuente de calor para dicho tanque es inyección de vapor.
11. Aparato según la reivindicación 8, en el que
la fuente de calor para dicho tanque es al menos un calentador de
inmersión.
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