处理含盐类的流体的方法以及用于实施该方法的装置制造方法及图纸

技术编号:36913410 阅读:24 留言:0更新日期:2023-03-18 09:31
本发明专利技术涉及一种处理流体的方法,包括:将待处理的流体引入干燥器(220)的腔体(225)的步骤(S31);干燥腔体(225)中流体的步骤(S32),其包括第一阶段(B):在此期间腔体的重量减小,当腔体的重量达到阈值下限或腔体重量的变化率小于第一预定值时,干燥步骤还包括补充灌装腔体直至腔体的重量达到阈值上限的步骤;以及第二阶段(C):在此期间腔体的重量减小,当重量变化率小于第二预定值时,该方法包括提取粉末状固体残留物的步骤(S33)。本发明专利技术还涉及一种实施该方法的装置。实施该方法的装置。实施该方法的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】处理含盐类的流体的方法以及用于实施该方法的装置


[0001]本专利技术涉及一种流体处理方法,特别是例如含有盐类的流体,称作“盐溶液”,特别是在低、中浓度的盐类的情况下,即,例如盐含量低于500g/L或可能超过300g/L。
[0002]该方法特别针对废液的回收,例如盐浴处理线产生的废液。
[0003]本专利技术还涉及一种能够实施该方法的装置。

技术介绍

[0004]举例来说,在氮化处理领域,钢等零件通常是在氮化生产线上对几个零件分批处理,也称作批处理。
[0005]为此,待处理零件经过脱脂,然后冲洗并在烤箱中烘干。
[0006]随后将干燥的零件浸入置于高温(例如500~650℃)的容器(也称作坩埚)中的氮化浴。这种氮化浴一般主要由熔融氮化盐组成。
[0007]例如,进行氮化是为了通过氮在钢或钢零件中的扩散,以提高零件的表面硬度并改善其机械性能。
[0008]氮化后,零件可选地浸入置于例如约450℃的容器(也称作坩埚)中的氧化浴。这种氧化浴一般主要由熔融氧化盐组成。
[0009]例如,进行氧化是为了提高零件的耐腐蚀性,这通常使其呈现出常规的黑色外观。
[0010]在氮化处理,或者根据情况进行氧化处理后,零件会经历淬火步骤,例如在一个温度远低于浴槽温度,即相对较冷的水槽中。
[0011]然而,在连续的方法中,各个浴槽都被污染了。
[0012]冲洗或淬火槽的水(这种水也被称为“电离水(eaude claquage)”)也富含氧化盐和/或氮化盐,例如硝酸盐和亚硝酸盐。
[0013]这种淬火水是危险的废液,需要由专门处理此类废弃物的公司进行处理。一般来说,处理方式包括焚烧。
[0014]此外,在将淬火水送去处理之前,有必要将其储存起来。
[0015]同时,通过氮化槽和/或氧化槽的连续批次会产生污泥,其中也含有氮化盐和/或氧化盐。
[0016]因此,这些不同形式的废弃物在送去处理之前需要储存起来。
[0017]但是储存和处理的操作不仅成本高,而且对环境有害。
[0018]因此,一定程度上需要能够处理这些废弃物,特别是至少能回收其中所含的盐类。
[0019]回收的盐的粒径一定不能太细,以免出现粉末挥发的问题,也不能太粗(如大于1cm),因为粒径越大越容易保留残余水分,而且,使用这种盐,例如在熔盐浴中进行处理,可能是危险的,因为在盐熔化时,水的瞬间蒸发可能会引起熔盐的飞溅。
[0020]以回收盐类为目的,在“半工业”的规模上对氮化和/或氧化淬火水进行了干燥技术测试,特别是蒸发浓缩方法,或者喷雾雾化方法等。
[0021]测试是在真空条件下用带刮板的蒸发

浓缩器进行的。该方法可获得含水率约
30%的浓缩物,在这种状态下无法应用于氮化/氧化生产线。其后有必要进行额外的干燥步骤,以获得干燥度至少为95%,如果可能至少为98%的粉末。但离心试验不能获得所需的干燥度。因此,该两步法未被选择。
[0022]雾化包括通过雾化塔中的热气流使喷嘴引入的溶液干燥,液滴瞬间干燥,粉末被收集在旋风分离器中。
[0023]单效雾化器试验产生的粉末的粒径在30μm~50μm,对本专利技术追求的应用目标来说太细了。
[0024]使用“多效(multi

effect)”雾化器进行的其他试验能够得到粒径更粗的粉末,但没有达到所追求的目标:事实上,有些盐类没有达到目标干燥度,而获得的其他盐类的粒径分布与所需的分布不符。
[0025]此外,实施上述方法所需的相关设备相对笨重且复杂,还需要辅助设备(蒸发浓缩和振冲流化器),因此成本相对较高。
[0026]“混合(hybrid)”版本(闪蒸雾化器(flash atomizer))也已经在试点设备上进行了测试。
[0027]闪蒸雾化基于与雾化塔相同的原理,但其特点是环形干燥的可视的且更集成的设备,这使得加速颗粒的干燥成为可能。
[0028]然而,由于粉末在环形容器中过早团聚,该试验并不能得到结论。
[0029]其中也有在结晶器中实施的控制粒径的结晶方法,但已被证明难以使用,或是对多组分溶液或极易溶解的盐类的效果不足。
[0030]因此,已知的方法产生的粉末或者太细、或者湿度太高,或者成本太高,或者是不适合处理多组分盐类。
[0031]因此有必要开发另一种处理方法,以回收并循环利用盐溶液中残余的盐类,特别是至少针对含有氮化盐和/或氧化盐的废液。
[0032]因此,本专利技术旨在克服,至少部分地克服上述缺陷,并进一步具有其他优势。

技术实现思路

[0033]为此,根据本专利技术的第一个方面,提供了一种处理含有盐类(例如,特别是氮化盐和/或氧化盐)的流体的方法,该方法包括:
[0034]‑
将待处理的流体引入干燥器腔体的步骤;
[0035]‑
通过置于30~90℃的温度和10~900mbars的压力下来干燥腔体中的流体的步骤,该干燥步骤包括蒸发至少部分流体、产生至少水蒸气的子步骤,以及增加腔体中所含流体的盐浓度的子步骤,该干燥步骤包括:
[0036]o第一阶段,在此期间腔体的重量减小,当腔体的重量达到阈值下限或腔体重量的变化率小于第一预定值时,该干燥步骤包括对腔体进行补充灌装直至腔体的重量达到阈值上限的步骤;和
[0037]o第二阶段,在此期间腔体的重量减小,当重量的变化率小于第二预定值时,该方法包括:
[0038]‑
提取粉末状固体残留物的步骤。
[0039]因此,该方法可以回收氮化盐和/或氧化盐,也可以回收热处理产生的盐类,或者
例如海水淡化产生的盐类。
[0040]例如,待干燥的流体可以来自氮化生产线的槽(例如淬火槽)中的盐溶液。
[0041]此外,待处理的流体,即盐溶液,可能有多个组分,且含有极易溶的盐类。
[0042]例如,待干燥的流体的起始盐浓度小于500g/L,例如50~500g/L,甚至例如300~400g/L。
[0043]因此,该方法可以从氮化生产线(例如淬火水和/或淤泥)中回收流体中包含的盐类,从而减少废弃物;附带地,一些处理成本也因此得到控制。
[0044]这种方法可以清除大量的废液,因为废液被循环、至少部分或甚至在可能的范围内完全回收,以提取流体中包含的盐类,这些流体能进一步地从一个其所来源的槽流向零件的连续通道。
[0045]进一步地,还可以限制不可再生资源的浪费和回收原材料。
[0046]例如,对于氧化和/或氮化淬火水,这种方法特别地,可以在干燥时间可能相对较短的单一干燥步骤中获得回收盐类所需的粒径大小、组成成分和干燥度。
[0047]例如,干燥器的腔体保持在真空状态。
[0048]在此,真空例如指的是压力在约10~900mbars(毫巴(millibars)),如20~500mbars,甚至20~100mb本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.处理流体的方法,所述流体特别是含有盐类的流体,所述方法包括:

步骤(S31):将待处理的流体引入干燥器(220)的腔体(225);

步骤(S32):通过置于30~90℃的温度和10~900mbars的压力下来干燥腔体(225)中的流体,干燥步骤包括蒸发至少部分流体、至少产生水蒸气的子步骤(S321)和增加腔体(225)中包含的流体的盐浓度的子步骤(S322),所述干燥步骤包括:o第一阶段(B):在所述第一阶段期间腔体的重量减小,当腔体的重量达到阈值下限或腔体重量的变化率小于第一预定值时,干燥步骤包括对腔体进行补充灌装直至腔体的重量达到阈值上限的步骤;和o第二阶段(C):在所述第二阶段期间腔体的重量减小,当重量的变化率小于第二预定值时,所述方法包括:

步骤(S33):提取粉末状固体残留物。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括步骤(S4):检测腔体(225)的重量,当重量达到阈值下限时或当腔体重量的变化率小于第一预定值时,所述方法包括打开灌装阀(227)的步骤(S51)和实行补充灌装的步骤,当腔体的重量达到阈值上限时,所述方法包括关闭灌装阀(227)的步骤(S52)。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述干燥步骤设定为其产生的固体残留物的含水率按重量计为0.5~5%。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述干燥步骤(S32)设定为其产生的粉末状固体残留物的平均粒径为100~1000μm。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括步骤(S6):冷凝来自干燥器(220)的蒸汽,产生冷凝水。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法包括步骤(S9):将冷凝水引入冲洗水槽(18)。7.配置成用于实施前述权利要求中任一项所述的方法的装置(200),所述装置(200)包括至少一个干燥器(220),所述干燥器(220)包括至少一个腔体(225),特别是非旋转腔体;以及至少一个用于待干燥流体的入口(221)、用于排出固体残留物的出口(222...

【专利技术属性】
技术研发人员:F
申请(专利权)人:水力机械摩擦公司
类型:发明
国别省市:

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