[go: up one dir, main page]

RU2758643C2 - Preparation of suspension of red iron oxide pigment - Google Patents

Preparation of suspension of red iron oxide pigment Download PDF

Info

Publication number
RU2758643C2
RU2758643C2 RU2017141978A RU2017141978A RU2758643C2 RU 2758643 C2 RU2758643 C2 RU 2758643C2 RU 2017141978 A RU2017141978 A RU 2017141978A RU 2017141978 A RU2017141978 A RU 2017141978A RU 2758643 C2 RU2758643 C2 RU 2758643C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
iron
hematite
outlet
inlet
Prior art date
Application number
RU2017141978A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017141978A3 (en
RU2017141978A (en
Inventor
Вальдемар ЧАПЛИК
Юрген КИШКЕВИТЦ
Вольфганг ЕЛЕРТ
Хуаджун ЛИ
Удо ХОЛЬТМАНН
Биргит БЛАНКЕМЕЙЕР-МЕНГЕ
Гидо КЕТТЕЛЕР
Альфред БАРДУН
Original Assignee
ЛЕНКСЕСС Дойчланд ГмбХ
Лэнксесс Спешалти Кемикалс Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЛЕНКСЕСС Дойчланд ГмбХ, Лэнксесс Спешалти Кемикалс Ко., Лтд. filed Critical ЛЕНКСЕСС Дойчланд ГмбХ
Priority to RU2017141978A priority Critical patent/RU2758643C2/en
Publication of RU2017141978A publication Critical patent/RU2017141978A/en
Publication of RU2017141978A3 publication Critical patent/RU2017141978A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2758643C2 publication Critical patent/RU2758643C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/54Nitrogen compounds
    • B01D53/56Nitrogen oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77Liquid phase processes
    • B01D53/78Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J10/00Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/02Oxides; Hydroxides
    • C01G49/06Ferric oxide [Fe2O3]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/22Compounds of iron
    • C09C1/24Oxides of iron

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry; environmental protection.
SUBSTANCE: plant for the preparation of a suspension of red iron oxide pigments includes reactor (1) for the preparation of iron nitrate, reactor (2) for the preparation of a suspension of hematite cores, reactor (3) for the preparation of hematite pigment, scrubbers (4) and/or (6). Reactors (1) and (3) are made with the possibility of communication with scrubber (4) and/or (6) via lines (L-3a) and (L-3b), respectively. Reactor (2) is made with the possibility of communication via line (L-4) with oxidative unit (5) made with the possibility of communication via line (L-5) with scrubber (4) and/or (6). The plant also contains unit for purifying waste gas (9) made with the possibility of communication via line (L-8) with heater (8) communicated via line (L-7) with scrubber (4) and/or (6). The plant can be equipped with several scrubbers (4 and 6) and additionally – with a unit for purifying waste water communicated with reactor (3) or with a separating device; with a heat exchanger communicated with scrubbers (4) and (6), with heater (8) and with unit for purifying waste gas (9). The separating device can be communicated with reactor (3).
EFFECT: plant provides for effective and environmentally friendly Penniman process, i.e. nitrate process with obtaining red iron oxide pigments of a wide color spectrum and with high yield, with minimal release of by-products into the environment.
5 cl, 12 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к улучшенному способу получения красных железоокисных пигментов посредством процесса Пеннимана с помощью нитрата (также называемого нитратным процессом или процессом конго красного) и к установке для осуществления этого процесса, а также к применению агрегата для производства красных железоокисных пигментов процессом Пеннимана с помощью нитрата.The present invention relates to an improved process for the production of red iron oxide pigments by the Penniman process with nitrate (also called the nitrate process or the Congo red process) and a plant for carrying out this process, as well as the use of a plant for the production of red iron oxide pigments by the Penniman process using nitrate.

Оксиды железа используются во многих областях промышленности. Их применяют, например, в качестве окрашивающих пигментов в керамике, строительных материалах, пластмассах, чернилах, красках и бумаге, они служат в качестве основы для различных катализаторов или подложек, и способны адсорбировать или абсорбировать загрязняющие вещества. Магнитные оксиды железа находят применение в магнитных запоминающих устройствах, тонирующих составах или ферромагнитных жидкостях, или в медицинских использованиях, таких как, например, в качестве контрастного вещества для магнитно-резонансной томографии.Iron oxides are used in many industrial areas. They are used, for example, as coloring pigments in ceramics, building materials, plastics, inks, paints and paper, they serve as a base for various catalysts or substrates, and are capable of adsorbing or absorbing pollutants. Magnetic iron oxides find use in magnetic storage devices, toners or ferromagnetic fluids, or in medical applications such as, for example, as a contrast agent for magnetic resonance imaging.

Оксиды железа можно получить водным осаждением и реакциями гидролиза солей железа (

Figure 00000001
Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH Weinheim 2006, Глава 3.1.1. Iron Oxide Pigments, стр. 61-67). Железоокисные пигменты посредством процесса осаждения получают из растворов солей железа и щелочных соединений в присутствии воздуха. Благодаря целевому контролю реакции также возможно таким образом получить мелкоизмельченные частицы гетита, магнетита и маггаемита. Однако красные пигменты, полученные этим процессом, проявляют относительно низкую интенсивность цвета и, следовательно, используются главным образом в промышленности строительных материалов.Iron oxides can be obtained by water precipitation and by hydrolysis reactions of iron salts (
Figure 00000001
Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH Weinheim 2006, Chapter 3.1. Iron Oxide Pigments, pp. 61-67). Iron oxide pigments are obtained through a precipitation process from solutions of iron salts and alkaline compounds in the presence of air. Due to the targeted control of the reaction, it is also possible in this way to obtain fine particles of goethite, magnetite and maggaemite. However, the red pigments produced by this process exhibit relatively low color intensity and are therefore mainly used in the building materials industry.

Однако водное получение мелкоизмельченного гематита, соответствующего модификации α-Fe2O3, является намного более затруднительным. В результате применения стадии вылеживания также возможно получение гематита прямым водным осаждением с помощью добавления мелкоизмельченного оксида железа в модификации маггаемита, γ-Fe2O3, или модификации лепидокроцита, γ-FeOOH, в качестве нуклеирующего материала [US 5421878; ЕР 0645437; WO 2009/100767].However, the water production of finely divided hematite corresponding to the α-Fe 2 O 3 modification is much more difficult. As a result of using the aging step, it is also possible to obtain hematite by direct water deposition by adding finely ground iron oxide in the modification of maggaemite, γ-Fe 2 O 3 , or modification of lepidocrocyte, γ-FeOOH, as a nucleating material [US 5421878; EP 0645437; WO 2009/100767].

Дополнительным способом получения красных железоокисных пигментов является процесс Пеннимана (US 1327061; US 1368748; US 2937927; ЕР 1106577A; US 6503315). В этом процессе железоокисный пигмент получают растворением и окислением металлического железа с добавлением ядра соли железа и оксида железа. Соответственно в SHEN, Qing; SUN, Fengzhi; Wujiyan Gongye 1997, (6), 5-6 (CH), Wujiyan Gongye Bianjib, (CA 128:218378n) раскрыт процесс, в котором разбавленная азотная кислота действует на железо при повышенных температурах. Это производит суспензию гематитовых ядер. Эта суспензия формируется традиционным образом с образованием суспензии красного пигмента, и пигмент выделяют из этой суспензии при желании образом, который сам по себе является обычным. Интенсивность цвета красных пигментов, полученных этим процессом, однако является относительно низкой, подобно интенсивности цвета коммерческого продукта сорта 130, и, следовательно, эти пигменты применяют главным образом в промышленности строительных материалов. ЕР 1106577А раскрывает вариант процесса Пеннимана, охватывающий воздействие на железо разбавленной азотной кислоты при повышенной температуре с целью получения ядер, т.е. мелкоизмельченных оксидов железа, имеющих размер частиц менее чем или равный 100 нм. Взаимодействие железа с азотной кислотой является сложной реакцией и в зависимости от условий эксперимента может привести или к пассивированию железа и, следовательно, к прекращению реакции, или к растворению железа с образованием растворенного нитрата железа. Оба варианта развития реакции являются нежелательными, и получение мелкоизмельченного гематита осуществляется только при определенных условиях. ЕР 1106577А описывает подобные условия для получения мелкоизмельченного гематита. Здесь железо вводят в реакцию с разбавленной азотной кислотой при температурах между 90 и 99°С. WO 2013/045608 описывает процесс получения красных железоокисных пигментов, в котором улучшена реакционная стадия получения ядер, т.е. мелкоизмельченного гематита, имеющего размер частиц менее чем или равный 100 нм.An additional method for producing red iron oxide pigments is the Penniman process (US 1327061; US 1368748; US 2937927; EP 1106577A; US 6503315). In this process, an iron oxide pigment is obtained by dissolving and oxidizing metallic iron with the addition of a core of iron salt and iron oxide. Accordingly in SHEN, Qing; SUN, Fengzhi; Wujiyan Gongye 1997, (6), 5-6 (CH), Wujiyan Gongye Bianjib, (CA 128: 218378n) discloses a process in which dilute nitric acid acts on iron at elevated temperatures. This produces a suspension of hematite cores. This slurry is formed in a conventional manner to form a slurry of red pigment, and the pigment is isolated from this slurry, if desired, in a manner that is conventional in itself. The color intensity of the red pigments produced by this process, however, is relatively low, similar to the color intensity of the commercial product grade 130, and therefore these pigments are mainly used in the building materials industry. EP 1106577A discloses a variant of the Penniman process involving exposing iron to dilute nitric acid at elevated temperatures in order to obtain nuclei, i. E. finely divided iron oxides having a particle size less than or equal to 100 nm. The interaction of iron with nitric acid is a complex reaction and, depending on the experimental conditions, can lead either to passivation of iron and, consequently, to termination of the reaction, or to dissolution of iron with the formation of dissolved iron nitrate. Both variants of the development of the reaction are undesirable, and the production of finely ground hematite is carried out only under certain conditions. EP 1106577A describes similar conditions for the preparation of finely divided hematite. Here iron is reacted with dilute nitric acid at temperatures between 90 and 99 ° C. WO 2013/045608 describes a process for the production of red iron oxide pigments in which the reaction step for the production of cores is improved, i. E. finely ground hematite having a particle size less than or equal to 100 nm.

Эти по существу эффективные процессы, которые позволяют прямое получение высококачественных красных оксидов железа с большой вариацией в значениях цвета, тем не менее страдают от следующих недостатков:These essentially efficient processes, which allow the direct production of high quality red iron oxides with a large variation in color values, nevertheless suffer from the following disadvantages:

1. Выделение оксидов азота формулы NOm, в которой азот может иметь различные степени окисления между +1 и +5. Оксиды азота могут быть токсичными (причем примерами являются нитрозные газы NO, NO2 и N2O4, также идентифицированные, в общем случае, как "NOx"); они генерируют смог, разрушают атмосферные озонный слой под действием УФ излучения и являются парниковыми газами. Конкретно монооксиды диазота являются более сильными парниковыми газами, чем диоксид углерода, на коэффициент, равный приблизительно 300. Кроме того, в настоящее время считают, что монооксид диазота является наиболее мощным разрушителем озона. В случае процесса Пеннимана с азотной кислотой нитрозные газы NO и NO2, а также монооксид диазота образуются в значительных количествах.1. The release of nitrogen oxides of the formula NO m , in which nitrogen can have different oxidation states between +1 and +5. Nitrogen oxides can be toxic (examples are nitrous gases NO, NO 2 and N 2 O 4 , also generally identified as "NO x "); they generate smog, destroy the atmospheric ozone layer by UV radiation and are greenhouse gases. Specifically, dinitrogen monoxide is a potent greenhouse gas than carbon dioxide by a factor of about 300. In addition, dinitrogen monoxide is currently considered to be the most potent ozone depleter. In the case of the Penniman process with nitric acid, nitrous gases NO and NO 2 , as well as dinitrogen monoxide, are formed in significant quantities.

2. Процесс Пеннимана с азотной кислотой приводит к образованию содержащих азот сточных вод, которые содержат значительные количества нитратов, нитритов и аммиачных соединений.2. The Penniman process with nitric acid produces nitrogen-containing wastewater that contains significant amounts of nitrates, nitrites and ammonia compounds.

3. Процесс Пеннимана с азотной кислотой является очень энергоемким, так как он включает нагревание больших объемов водных растворов до температур от 60°С до 120°С посредством внешнего энергопитания. Кроме того, в результате введения в реакционную смесь содержащих кислород газов в качестве окислителей энергоносители удаляются из реакционной смеси (отгонка паром), и их необходимо поставлять еще раз в форме тепла.3. The Penniman process with nitric acid is very energy intensive as it involves heating large volumes of aqueous solutions to temperatures between 60 ° C and 120 ° C by means of an external power supply. In addition, by introducing oxygen-containing gases as oxidants into the reaction mixture, energy carriers are removed from the reaction mixture (steam stripping) and must be supplied again in the form of heat.

Следовательно, цель заключалась в предоставлении эффективного и экологически безопасного процесса получения красных железоокисных пигментов, который избегает приведенные выше недостатки, причем с одной стороны красные железоокисные пигменты получают с широким цветовым спектром с высоким выходом, и с другой стороны сводится к минимуму фракция содержащих азот побочных продуктов, выделяющихся в окружающую среду.Therefore, the aim was to provide an efficient and environmentally friendly process for the production of red iron oxide pigments that avoids the above disadvantages, with on the one hand red iron oxide pigments are obtained with a wide color spectrum in high yields, and on the other hand, the fraction of nitrogen-containing by-products is minimized. released into the environment.

Обнаружен процесс получения красных железоокисных пигментов, который достигает эту цель, и также предоставляет установку, в которой можно проводить этот процесс в промышленном масштабе.A process for producing red iron oxide pigments has been discovered that achieves this goal and also provides a facility in which this process can be carried out on an industrial scale.

Способ согласно изобретению включает по меньшей мере стадииThe method according to the invention comprises at least the steps

a) получения раствора нитрата железа(II) путем реакции железа с азотной кислотой, получая таким образом первый содержащий оксид азота поток и необязательно далее отделения любого непрореагировавшего железа от раствора нитрата железа(II), полученного таким образом,a) obtaining a solution of iron (II) nitrate by reacting iron with nitric acid, thereby producing a first nitrogen oxide-containing stream and optionally further separating any unreacted iron from the iron (II) nitrate solution thus obtained,

b) получения водной суспензии гематитовых ядер посредством взаимодействия железа с азотной кислотой, получая таким образом второй содержащий оксид азота поток, и необязательно далее отделения любого непрореагировавшего железа от суспензии гематитовых ядер, полученной таким образом,b) preparing an aqueous slurry of hematite cores by reacting iron with nitric acid, thereby producing a second nitrogen oxide-containing stream, and optionally further separating any unreacted iron from the slurry of hematite cores thus obtained,

c) получения водной суспензии гематитового пигмента посредствомc) obtaining an aqueous suspension of hematite pigment by

I. взаимодействия водной суспензии гематитовых ядер из стадии b) с раствором нитрата железа(II) из стадии а) и по меньшей мере одного щелочного осадителя в присутствии по меньшей мере одного содержащего кислород газа, и/или путем реакцииI. interaction of an aqueous suspension of hematite cores from step b) with a solution of iron (II) nitrate from step a) and at least one alkaline precipitant in the presence of at least one oxygen-containing gas, and / or by reaction

II. взаимодействия водной суспензии гематитовых ядер из стадии b) с раствором нитрата железа(II) из стадии а), железа и по меньшей мере одного содержащего кислород газа,II. interaction of an aqueous suspension of hematite cores from step b) with a solution of iron (II) nitrate from step a), iron and at least one oxygen-containing gas,

получая таким образом третий содержащий оксид азота поток.thus obtaining a third nitrogen oxide-containing stream.

d) выделения гематитового пигмента, присутствующего в водной суспензии гематитового пигмента из водной фазы,d) isolating the hematite pigment present in the aqueous suspension of the hematite pigment from the aqueous phase,

e) окисления второго содержащего оксид азота потока из стадии b), получая окисленный второй содержащий оксид азота поток.e) oxidizing the second nitrogen oxide containing stream from step b) to obtain an oxidized second nitrogen oxide containing stream.

f) контакт первого содержащего оксид азота потока и/или третьего содержащего оксид азота потока и/или окисленного второго содержащего оксид азота потока из стадии е) с водной промывочной фазой, получая таким образом предварительно очищенный газовый поток и промывочную фазу, обогащенную азотной кислотой.f) contacting the first nitrogen oxide-containing stream and / or the third nitrogen oxide-containing stream and / or the oxidized second nitrogen oxide-containing stream from step e) with an aqueous wash phase, thus obtaining a pre-purified gas stream and a wash phase rich in nitric acid.

g) Удаления монооксида диазота и/или нитрозных газов из предварительно очищенного газового потока из стадии f) нагреванием до температуры от 200 до 1400°С необязательно в присутствии по меньшей мере одного катализатора, предпочтительно от 250 до 500°С в присутствии по меньшей мере одного катализатора и/или от 800 до 1400°С в отсутствии катализатора, получая таким образом очищенный газовый поток.g) Removing dinitrogen monoxide and / or nitrous gases from the pre-purified gas stream from step f) by heating to a temperature of 200 to 1400 ° C, optionally in the presence of at least one catalyst, preferably from 250 to 500 ° C in the presence of at least one catalyst and / or from 800 to 1400 ° C in the absence of a catalyst, thus obtaining a purified gas stream.

В одном предпочтительно варианте выполнения процесс согласно изобретению включает дополнительно к стадиям от а) до g) стадиюIn one preferred embodiment, the process according to the invention comprises, in addition to steps a) to g), step

h) удаления по меньшей мере аммиачных соединений и/или нитритных соединений и/или нитратных соединений, в особенности по меньшей мере аммиачный соединений, нитратных соединений и нитритных соединений из водной фазы из стадии d) посредством способов, известных специалистам сами по себе, получая очищенную сточную воду и необязательно обогащенную солями сточную воду.h) removing at least ammonia compounds and / or nitrite compounds and / or nitrate compounds, in particular at least ammonia compounds, nitrate compounds and nitrite compounds from the aqueous phase from step d) by means of methods known to those skilled in the art, obtaining a purified waste water and optionally salt-enriched waste water.

В дополнительном предпочтительном варианте выполнения процесс согласно изобретению включает в себя дополнительно к стадиям от а) до g) или от а) до h) одну или более стадий изIn a further preferred embodiment, the process according to the invention comprises, in addition to steps a) to g) or a) to h), one or more steps of

i) возврата обогащенной азотной кислотой водной фазы, образованной на стадии f) к стадии а), и/или b) и/или с), и/илиi) recycling the nitric acid-rich aqueous phase formed in step f) to step a) and / or b) and / or c) and / or

j) использования нагретого очищенного газового потока из стадии g) для предварительного нагревания предварительно очищенного газового потока из стадии f), образуя предварительно нагретый предварительно очищенный газовый поток и охлажденный очищенный отработанный газ.j) using the heated purified gas stream from step g) to preheat the pre-purified gas stream from step f) to form a preheated pre-purified gas stream and cooled purified waste gas.

На данный момент можно отметить, что объем изобретения охватывает все желательные и возможные комбинации этих компонентов, интервалы значений и/или параметры процесса, которые даны выше и представлены ниже, или основные или установленные в предпочтительных интервалах.At this point, it can be noted that the scope of the invention encompasses all desirable and possible combinations of these components, ranges of values and / or process parameters, which are given above and presented below, or basic or stated in the preferred ranges.

Обычно применяемое железо содержит железо в форме проволоки, листов, гвоздей, узелков или грубых опилок. Отдельные куски в этом случае имеют любую желательную форму и традиционно имеют толщину (измеренную, например, как диаметр проволоки или толщину листа) от около 0,1 миллиметра вплоть до около 10 миллиметров. Размер бухт проволоки или листов, которые применяются в процессе, в основном определяется практическими целями. Следовательно, должно быть возможно загрузить реактор исходным материалом без трудностей, как правило, через смотровой люк. Подобное железо вырабатывается наряду с другими способами как лом или как побочный продукт в металлообрабатывающей промышленности, причем примерами являются перфорированные металлические листы.The commonly used iron contains iron in the form of wires, sheets, nails, knots, or coarse sawdust. The individual pieces in this case have any desired shape and traditionally have a thickness (measured, for example, as wire diameter or sheet thickness) from about 0.1 millimeter up to about 10 millimeters. The size of the coils of wire or sheets used in the process is mainly determined by practical reasons. Therefore, it should be possible to load the reactor with raw material without difficulty, usually through an inspection hatch. Such iron is produced, among other processes, as scrap or as a by-product in the metalworking industry, examples of which are perforated metal sheets.

Железо, применяемое в процессе согласно изобретению, как правило, имеет содержание железа, равное >90%. Примеси, встречающиеся в этом железе, являются обычно посторонними металлами, такими как, например, марганец, хром, кремний, никель, медь, и другими элементами. Однако можно также применять без вреда железо высокой чистоты.The iron used in the process according to the invention generally has an iron content of> 90%. The impurities found in this iron are usually foreign metals such as, for example, manganese, chromium, silicon, nickel, copper, and other elements. However, high-purity iron can also be used without detriment.

Азотная кислота, применяемая на стадиях а) и b) в процессе согласно изобретению, имеет концентрации от 10 до 67 мас. % HNO3, предпочтительно от 20 до 67 мас. % HNO3. На стадиях b) и/или с), кроме азотной кислоты также возможно применять другую кислоту, такую как, например, соляная кислота или серная кислота. Предпочтительно никакую дополнительную кислоту, кроме азотной кислоты, не применяют на этих стадиях процесса. В этом заключается преимущество, что водная суспензия гематитовых ядер, получаемая процессом согласно изобретению, и гематит имеют очень низкое содержание серы и содержание хлора. В этом заключается преимущество для применения катализаторов, так как для определенных реакций сера и хлор являются известными каталитическими ядами.The nitric acid used in steps a) and b) in the process according to the invention has a concentration of 10 to 67 wt. % HNO 3 , preferably from 20 to 67 wt. % HNO 3 . In steps b) and / or c), in addition to nitric acid, it is also possible to use another acid, such as, for example, hydrochloric acid or sulfuric acid. Preferably no additional acid other than nitric acid is used in these process steps. This is the advantage that the aqueous suspension of hematite cores obtained by the process according to the invention and the hematite have a very low sulfur and chlorine content. This is an advantage for the use of catalysts, since sulfur and chlorine are known catalyst poisons for certain reactions.

Растворы нитрата железа(II) в основном имеют концентрации от 50 до 300 г/л Fe(NO3)2 (число на основе безводного твердого вещества). Кроме Fe(NO3)2, растворы нитрата железа(II) могут также включать количества от 0 до 50 г/л Fe(NO3)3. Однако выгодно очень низкое количество Fe(NO3)3.Iron (II) nitrate solutions generally have concentrations of 50 to 300 g / L Fe (NO 3 ) 2 (number based on anhydrous solid). In addition to Fe (NO 3 ) 2 , iron (II) nitrate solutions can also contain amounts from 0 to 50 g / L Fe (NO 3 ) 3 . However, a very low amount of Fe (NO 3 ) 3 is beneficial.

Оксиды азота для целей настоящего изобретения представляют собой содержащие азот и кислород соединения общей формулы NOy. Эта группа включает нитрозные газы (также называемые NOx) общей формулы NOm, где азот может иметь различные степени окисления между +1 и +5. Их примерами являются NO (монооксид азота, m=1, степень окисления +2), NO2 (диоксид азота, m=2, степень окисления +4), и N2O5 (m=2,5, степень окисления +5). NO2 находится в зависимом от температуры и давлении равновесии со своим димером N2O4 (степень окисления обоих +IV). В дальнейшем, NO2 будет относиться как к самому NO2, так и к его димеру N2O4. N2O (монооксид диазота, веселящий газ, m=0,5, степень окисления +1) также принадлежит к группе оксидов азота общей формулы NOy, но не числится в группе нитрозных газов.Nitrogen oxides for the purposes of the present invention are nitrogen and oxygen containing compounds of the general formula NO y . This group includes nitrous gases (also called NO x ) of the general formula NO m , where nitrogen can have different oxidation states between +1 and +5. Examples of these are NO (nitrogen monoxide, m = 1, oxidation state +2), NO 2 (nitrogen dioxide, m = 2, oxidation state +4), and N 2 O 5 (m = 2.5, oxidation state +5 ). NO 2 is in temperature and pressure dependent equilibrium with its dimer N 2 O 4 (the oxidation state of both is + IV). Hereinafter, NO 2 will refer to both NO 2 itself and its dimer N 2 O 4 . N 2 O (dinitrogen monoxide, laughing gas, m = 0.5, oxidation state +1) also belongs to the group of nitrogen oxides of the general formula NO y , but does not belong to the group of nitrous gases.

Первый содержащий оксид азота поток из стадии а) или третий содержащий оксид азота поток из стадии с) процесса согласно изобретению в основном содержит от 1 до 200 г/м3 нитрозных газов (вычисленных как г/м3 NO2) и/или от 0,5 до 50 г/м3 N2O. Количество нитрозных газов и монооксида диазота в этих потоках может колебаться в широких интервалах. Стадия а) процесса согласно изобретению, как правило, производит небольшие количества нитрозных газов и монооксида диазота, которые обычно накапливаются над реакционной смесью в реакторе, так как эти реакторы обычно являются закрытыми. Введение воздуха или инертных газов, таких как азот, также называемых внешним воздухом, в реактор всасыванием или продуванием продуцирует первый содержащий оксид азота поток.The first nitrogen oxide-containing stream from step a) or the third nitrogen oxide-containing stream from step c) of the process according to the invention generally contains from 1 to 200 g / m 3 nitrous gases (calculated as g / m 3 NO 2 ) and / or from 0 , 5 to 50 g / m 3 N 2 O. The amount of nitrous gases and dinitrogen monoxide in these streams can vary in wide ranges. Stage a) of the process according to the invention generally produces small amounts of nitrous gases and dinitrogen monoxide, which usually accumulate over the reaction mixture in the reactor, since these reactors are usually closed. The introduction of air or inert gases such as nitrogen, also called external air, into the reactor by suction or blowing produces a first nitrogen oxide-containing stream.

На стадии b) процесса согласно изобретению, как правило, в соответствии с условиями реакции производятся значительно более высокие количества нитрозных газов и монооксида диазота, чем в случае стадии а), и эти количества таким же образом накапливаются над реакционной смесью в реакторе, если эти реакторы закрыты, или направляются в линии, соединенные с реактором, если реакторы открыты, когда, например, превышены допустимые давления. Благодаря введению воздуха или инертных газов, например, азота, также называемых внешним воздухом, в реактор всасыванием или продуванием, можно тогда генерировать потоки с определенными уровнями нитрозных газов и монооксида диазота. Тогда количество нитрозных газов и монооксида диазота в этих потоках зависит от количества этих газов, образованных в ходе взаимодействия, и от количества внешнего воздуха, загруженного в установку, и от продолжительности загрузки внешнего воздуха, и можно, следовательно, регулировать до желательных уровней, выгодных для дополнительных технологических стадий. Может быть выгодно комбинировать первый и второй содержащие оксид азота потоки после выхода из реакторов или вводить первый содержащий оксид азота поток как заместитель внешнего воздуха в реактор для стадии b). Полученные комбинированные первый и второй содержащие оксид азота потоки в основном содержат от 1 до 50 г/м3 нитрозных газов (вычисленных как г/м3 NO2) и/или от 1 до 50 г/м3 монооксида диазота.In step b) of the process according to the invention, as a rule, according to the reaction conditions, significantly higher quantities of nitrous gases and dinitrogen monoxide are produced than in the case of step a), and these quantities are likewise accumulated over the reaction mixture in the reactor if these reactors closed, or directed to lines connected to the reactor, if the reactors are open, when, for example, the permissible pressures are exceeded. By introducing air or inert gases, for example nitrogen, also called external air, into the reactor by suction or purging, streams with defined levels of nitrous gases and dinitrogen monoxide can then be generated. Then the amount of nitrous gases and dinitrogen monoxide in these streams depends on the amount of these gases generated during the interaction and on the amount of external air charged into the installation and on the duration of the external air charging, and can therefore be adjusted to the desired levels beneficial for additional technological stages. It may be advantageous to combine the first and second nitrogen oxide containing streams after leaving the reactors or to introduce the first nitrogen oxide containing stream as a substitute for external air into the reactor for step b). The resulting combined first and second nitrogen oxide containing streams generally contain from 1 to 50 g / m 3 of nitrous gases (calculated as g / m 3 NO 2 ) and / or from 1 to 50 g / m 3 of dinitrogen monoxide.

Второй содержащий оксид азота поток из стадии b) процесса согласно изобретению в основном имеет концентрацию от 1 до 2000 г/м3 нитрозных газов (вычисленных как г/м3 NO2) и от 0,5 до 2000 г/м3 монооксида диазота. В результате введения по меньшей мере одного содержащего кислород газа в реактор в ходе взаимодействия генерируется второй содержащий оксид азота поток. Количество нитрозных газов и монооксида диазота можно поэтому также регулировать через скорость течения по меньшей мере одного содержащего кислород газа.The second nitrogen oxide-containing stream from step b) of the process according to the invention generally has a concentration of from 1 to 2000 g / m 3 of nitrous gases (calculated as g / m 3 NO 2 ) and from 0.5 to 2000 g / m 3 of dinitrogen monoxide. By introducing at least one oxygen-containing gas into the reactor during the reaction, a second nitrogen oxide-containing stream is generated. The amount of nitrous gases and dinitrogen monoxide can therefore also be controlled via the flow rate of the at least one oxygen-containing gas.

Окисленный второй содержащий оксид азота поток, полученный после стадии е), в основном содержит не более чем 50%, предпочтительно менее чем 30%, более предпочтительно менее чем 15% первоначальной фракции монооксида азота, т.е. фракции, присутствующей до стадии f).The oxidized second nitric oxide-containing stream obtained after step e) generally contains no more than 50%, preferably less than 30%, more preferably less than 15% of the original nitrogen monoxide fraction, i. E. fraction present before stage f).

Водная суспензия гематитовых ядер, полученная на стадии b), в основном имеет концентрации от 50 до 300 г/л гематита, предпочтительно от 80 до 150 г/л гематита. Гематитовые ядра, полученные в соответствии со стадией b) и присутствующие в водной суспензии гематитовых ядер, имеют размер частиц, например, менее чем или равный 100 нм и/или удельную площадь поверхности по БЭТ от 40 м2/г до 150 м2/г. Этот гематит (α-Fe2O3) может также содержать фракции других фаз, например, гетит (α-FeOOH) и/или ферригидрит (5 Fe2O3⋅9 H2O).The aqueous suspension of hematite cores obtained in step b) generally has a concentration of from 50 to 300 g / l of hematite, preferably from 80 to 150 g / l of hematite. The hematite cores obtained according to step b) and present in the aqueous suspension of the hematite cores have a particle size of, for example, less than or equal to 100 nm and / or a BET specific surface area of 40 m 2 / g to 150 m 2 / g ... This hematite (α-Fe 2 O 3 ) may also contain fractions of other phases, for example goethite (α-FeOOH) and / or ferrihydrite (5 Fe 2 O 3 ⋅9 H 2 O).

По меньшей мере один щелочной осадитель из стадии с) в варианте I. представляет собой, например, NaOH, KOH, Na2CO3, K2CO3, NH3 или NH4OH, или другие гидроксиды и карбонаты щелочных металлов и щелочноземельных металлов или любые желательные их смеси. Предпочтение отдается применению гидроксидов щелочных металлов или карбонатам щелочных металлов, особенно предпочтение применению NaOH.At least one alkaline precipitant from step c) in embodiment I. is, for example, NaOH, KOH, Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 , NH 3 or NH 4 OH, or other hydroxides and carbonates of alkali metals and alkaline earth metals or any desired mixtures thereof. Preference is given to the use of alkali metal hydroxides or alkali metal carbonates, especially the use of NaOH.

По меньшей мере один содержащий кислород газ из стадии с) в варианте I. или II. представляет собой, например, воздух, кислород, NO, NO2, О3 или смеси приведенных газов. Воздух является предпочтительным.At least one oxygen-containing gas from step c) in embodiment I. or II. represents, for example, air, oxygen, NO, NO 2 , O 3, or mixtures of these gases. Air is preferred.

Отделение гематитового пигмента, присутствующего в водной суспензии гематитовых ядер, из водной фазы в соответствии со стадией d) выполняется предпочтительно осаждением, фильтрацией или центрифугированием. Удаленная водная фаза включает наряду с другими компонентами нитратные соединения, нитритные соединения и аммиачные соединения и, таким образом, в основном имеет общее содержание азота от 0,2 до 10 г/л азота, предпочтительно от 0,2 до 5 г/л азота (вычисленное в каждом случае на элементарный азот).The separation of the hematite pigment present in the aqueous suspension of the hematite cores from the aqueous phase according to step d) is preferably carried out by sedimentation, filtration or centrifugation. The removed aqueous phase contains, among other components, nitrate compounds, nitrite compounds and ammonia compounds and thus generally has a total nitrogen content of 0.2 to 10 g / l nitrogen, preferably 0.2 to 5 g / l nitrogen ( calculated in each case for elemental nitrogen).

Красный железоокисный пигмент, полученный процессом согласно изобретению, также упоминается альтернативно как гематитовый пигмент в связи с этим изобретением, содержит предпочтительно от 80 до 100 мас. % α-Fe2O3, кристаллическую решетку α-Fe2O3, содержащую от 0 до 10 мас. % кристаллической воды. Гематит, полученный процессом согласно изобретению, обладает широким цветовым спектром. На окраску гематита влияет размер частиц, распределение размера частиц, количество кристаллической воды и/или введение внешних атомов. Значения цвета измеряют способами, известными специалистам.The red iron oxide pigment obtained by the process according to the invention is also referred to alternatively as hematite pigment in connection with this invention, preferably contains from 80 to 100 wt. % α-Fe 2 O 3 , the crystal lattice of α-Fe 2 O 3 containing from 0 to 10 wt. % crystalline water. The hematite obtained by the process according to the invention has a wide color spectrum. The color of hematite is influenced by particle size, particle size distribution, amount of crystalline water and / or the introduction of external atoms. Color values are measured by methods known in the art.

Водная промывочная фаза в основном представляет собой воду или разбавленную азотную кислоту, предпочтительно разбавленную азотную кислоту, более предпочтительно азотную кислоту, которая перемещается по круговому движению.The aqueous wash phase is mainly water or dilute nitric acid, preferably dilute nitric acid, more preferably nitric acid, which moves in a circular motion.

Обогащенная азотной кислотой промывочная фаза в основном имеет содержание HNO3 от 1 до 67 мас. %, предпочтительно от 5 до 67 мас. %.The nitric acid-rich wash phase generally has an HNO 3 content of from 1 to 67 wt. %, preferably from 5 to 67 wt. %.

Катализаторы представляют собой предпочтительно альтернативно катализаторы для разложения нитрозных газов и/или для разложения монооксида диазота. Примерами катализаторов являются активированные угли, силикагель, молекулярные сита, ванадий-цинковые катализаторы или хром-цинковые катализаторы.The catalysts are preferably alternatively catalysts for the decomposition of nitrous gases and / or for the decomposition of dinitrogen monoxide. Examples of catalysts are activated carbons, silica gel, molecular sieves, vanadium-zinc catalysts or chromium-zinc catalysts.

Предварительно очищенный газовый поток в основном имеет температуру от 20 до 90°С, предпочтительно от 30 до 80°С, и содержит предпочтительно не более чем 50%, более предпочтительно менее чем 30%, очень предпочтительно менее чем 15% первоначальной фракции нитрозных газов (вычисленных как NO2), т.е. фракции, присутствующей перед стадией f).The pre-purified gas stream generally has a temperature of from 20 to 90 ° C, preferably from 30 to 80 ° C, and contains preferably not more than 50%, more preferably less than 30%, very preferably less than 15% of the initial fraction of nitrous gases ( calculated as NO 2 ), i.e. fraction present before stage f).

Предварительно нагретый предварительно от 250 до 500°С, более предпочтительно от 300 до 450°С и от 0,5 до 20 г/м3 нитрозных газов (вычисленных как г/м3 NO2), предпочтительно от 0,5 до 20 г/м3 нитрозных газов (вычисленных как г/м3 NO2) и/или от 1 до 40 г/м3 N2O.Preheated pre-heated from 250 to 500 ° C, more preferably from 300 to 450 ° C and from 0.5 to 20 g / m 3 nitrous gases (calculated as g / m 3 NO 2 ), preferably from 0.5 to 20 g / m 3 nitrous gases (calculated as g / m 3 NO 2 ) and / or from 1 to 40 g / m 3 N 2 O.

Очищенный отработанный газ в основном имеет температуру от 150 до 1500°С, предпочтительно от 150 до 500°С. Очищенный отработанный газ в основном содержит от 0,001 до 0,3 г/м3 нитрозных газов (вычисленных как г/м3 NO2), предпочтительно от 0,005 до 0,3 г/м3 нитрозных газов (вычисленных как NO2) и/или от 0,001 до 0,3 г/м3 N2O, предпочтительно от 0,005 до 0,3 г/м3 N2O.The cleaned exhaust gas generally has a temperature of 150 to 1500 ° C, preferably 150 to 500 ° C. The cleaned flue gas mainly contains 0.001 to 0.3 g / m 3 nitrous gases (calculated as g / m 3 NO 2 ), preferably 0.005 to 0.3 g / m 3 nitrous gases (calculated as NO 2 ) and / or from 0.001 to 0.3 g / m 3 N 2 O, preferably from 0.005 to 0.3 g / m 3 N 2 O.

Охлажденный очищенный отработанный газ в основном имеет температуру от 80°С до 450°С, предпочтительно от 150 до 350°С. Охлажденный очищенный отработанный газ в основном содержит от 0,001 до 0,3 г/м3 нитрозных газов (вычисленных как г/м3 NO2), предпочтительно от 0,005 до 0,3 г/м3 нитрозных газов (вычисленных как NO2) и/или от 0,001 до 0,3 г/м3 N2O, предпочтительно от 0,005 до 0,3 г/м3 N2O.The cooled cleaned exhaust gas generally has a temperature of from 80 ° C to 450 ° C, preferably from 150 to 350 ° C. The cooled cleaned exhaust gas mainly contains 0.001 to 0.3 g / m 3 nitrous gases (calculated as g / m 3 NO 2 ), preferably 0.005 to 0.3 g / m 3 nitrous gases (calculated as NO 2 ) and / or from 0.001 to 0.3 g / m 3 N 2 O, preferably from 0.005 to 0.3 g / m 3 N 2 O.

Очищенная сточная вода содержит только небольшие остаточные количества растворенных соединений азота. Очищенная сточная вода в основном имеет общее содержание азота не более чем 0,2 г/л азота, предпочтительно не более чем 0,1 г/л азота, более предпочтительно не более чем 0,02 г/л азота (вычисленного в каждом случае на элементарный азот).Treated waste water contains only small residual amounts of dissolved nitrogen compounds. The purified waste water generally has a total nitrogen content of not more than 0.2 g / L nitrogen, preferably not more than 0.1 g / L nitrogen, more preferably not more than 0.02 g / L nitrogen (calculated in each case on elemental nitrogen).

Обогащенная солями сточная вода в основном содержит соли, которые не удалены в предшествующих стадиях очистки. Обогащенная солями сточная вода предпочтительно содержит сульфат.Salt-enriched wastewater mainly contains salts that have not been removed in the previous treatment steps. The salt-enriched waste water preferably contains sulphate.

Стадии а) и/или b) могут происходить любым способом, известным специалисту, для взаимодействия железа с азотной кислотой.Steps a) and / or b) can take place in any way known to the skilled person for reacting iron with nitric acid.

Например, на стадии а) от 0,4 до 10 молей железа на моль азотной кислоты взаимодействуют при температуре, равной 60°С или менее, предпочтительно от 10 до 60°С, с получением раствора нитрата железа(II). В случае применения избытка железа раствор нитрата железа(II) можно легко отделить от непрореагировавшего железа. В следующей порции необязательно добавляют дополнительное железо и/или дополнительную азотную кислоту.For example, in step a), 0.4 to 10 moles of iron per mole of nitric acid are reacted at a temperature of 60 ° C or less, preferably 10 to 60 ° C, to obtain an iron (II) nitrate solution. If an excess of iron is used, the iron (II) nitrate solution can be easily separated from the unreacted iron. In the next portion, additional iron and / or additional nitric acid are optionally added.

Стадии b) и с) процесса согласно изобретения могут происходить любым способом, известным специалисту. Стадии b) и с) предпочтительно осуществляют в соответствии с процессами, описанными в ЕР 1106577 А или WO 2013/045608.Steps b) and c) of the process according to the invention can be carried out in any way known to the person skilled in the art. Steps b) and c) are preferably carried out in accordance with the processes described in EP 1106577 A or WO 2013/045608.

Это выполняется, например, применением стадии b) процесса согласно изобретению с генерацией суспензии гематитовых ядер, причем температура реакции воздействия азотной кислоты на железо составляет по меньшей мере 90°С, предпочтительно от 90 до 99°С.This is accomplished, for example, by using step b) of the process according to the invention with the generation of a suspension of hematite cores, the reaction temperature of the action of nitric acid on the iron being at least 90 ° C, preferably between 90 and 99 ° C.

В другом предпочтительном варианте выполнения стадии b) генерируют водную суспензию гематитовых ядер, причем азотная кислота имеет концентрацию от 2 до 6 мас. % HNO3 и применяется в молярном реакционном отношении железа к азотной кислоте (HNO3) от 1,5 до 16. В дополнительном предпочтительном варианте выполнения стадии b) генерируют водную суспензию гематитовых ядер, причем азотная кислота имеет концентрацию от 2 до 15 мас. % HNO3. В дополнительном предпочтительном варианте выполнения стадии b) применяют молярное реакционное отношение железа к азотной кислоте (HNO3) от 1,0 до 16.In another preferred embodiment of step b), an aqueous suspension of hematite cores is generated, the nitric acid having a concentration of 2 to 6 wt. % HNO 3 and is used in a molar reaction ratio of iron to nitric acid (HNO 3 ) from 1.5 to 16. In a further preferred embodiment of step b) an aqueous suspension of hematite cores is generated, the nitric acid having a concentration of 2 to 15 wt. % HNO 3 . In a further preferred embodiment of step b), a molar reaction ratio of iron to nitric acid (HNO 3 ) of 1.0 to 16 is used.

В дополнительном предпочтительном варианте выполнения стадии b) получают водную суспензии гематитовых ядер, причем гематитовые ядра, присутствующие в водной суспензии гематитовых ядер, имеют размер частиц менее чем или равный 100 нм и удельную площадь поверхности по БЭТ от 40 м2/г до 150 м2/г, измеренную согласно DIN 66131, причем получение включает по меньшей мере стадии:In a further preferred embodiment of step b) aqueous suspensions of hematite cores are prepared, wherein the hematite cores present in the aqueous suspension of hematite cores have a particle size of less than or equal to 100 nm and a BET specific surface area of 40 m 2 / g to 150 m 2 / g, measured according to DIN 66131, the preparation comprising at least the steps:

i) предоставления смеси железа и воды, имеющей температуру от 60 до 120°С,i) providing a mixture of iron and water having a temperature of 60 to 120 ° C,

ii) добавления азотной кислоты к смеси из стадии i), иii) adding nitric acid to the mixture from step i), and

iii) необязательно дальнейшего отделения любого непрореагировавшего железа от водной суспензии гематитовых ядер ензии, полученной таким образом.iii) optionally further separating any unreacted iron from the aqueous suspension of the hematite cores thus obtained.

В дополнительном предпочтительном варианте выполнения на стадии ii) азотную кислоту добавляют к смеси из стадии i) со скоростью такой, чтобы реакционная смесь предпочтительно нагревалась по меньшей мере на 15°С менее чем за 120 минут после окончания добавления азотной кислоты, даже без внешнего источника тепла. Подобным образом предпочтительно, чтобы реакционная смесь на стадии ii) достигала максимальной температуры от 105 до 160°С. Подобным образом предпочтительно, чтобы стадии i) и ii) протекали в сосуде под давлением. Подобным образом предпочтительно, чтобы после окончания добавления азотной кислоты на стадии ii), падение реакционной температуры до менее чем 100°С ожидалось до осуществления стадии iii).In a further preferred embodiment, in step ii), nitric acid is added to the mixture from step i) at a rate such that the reaction mixture is preferably heated by at least 15 ° C. in less than 120 minutes after the addition of nitric acid is complete, even without an external heat source ... Likewise, it is preferred that the reaction mixture in step ii) reaches a maximum temperature of 105 to 160 ° C. Likewise, it is preferred that steps i) and ii) take place in a pressure vessel. Likewise, it is preferred that after completion of the addition of nitric acid in step ii), a drop in the reaction temperature to less than 100 ° C. is expected before carrying out step iii).

В одном предпочтительном варианте выполнения варианта I. стадии с) температура в ходе взаимодействия составляет от 70 до 100°С, предпочтительно от 75 до 90°С. Дозируют раствор нитрата железа(II) из стадии а) и по меньшей мере один щелочной осадитель, и реакционную смесь окисляют по меньшей мере одним содержащим кислород газом, предпочтительно от 0,2 до 100 литров по меньшей мере одного содержащего кислород газа, предпочтительно воздуха, за час и на литр суспензии до тех пор, пока красный железоокисный пигмент не достигнет желательного оттенка цвета.In one preferred embodiment of variant I. of step c), the temperature during the reaction is from 70 to 100 ° C, preferably from 75 to 90 ° C. The iron (II) nitrate solution from step a) and at least one alkaline precipitant are dosed and the reaction mixture is oxidized with at least one oxygen-containing gas, preferably 0.2 to 100 liters of at least one oxygen-containing gas, preferably air, per hour and per liter of suspension until the red iron oxide pigment reaches the desired color shade.

В одном предпочтительном варианте выполнения варианта II. стадии с) суспензию гематитового пигмента получают взаимодействием суспензии гематитовых ядер с железом и раствором нитрата железа(II) при температурах от 70 до 100°С, предпочтительно от 75 до 90°С, и окислением с помощью от 0,2 до 100 литров по меньшей мере одного содержащего кислород газа, предпочтительно воздуха, за час и на литр суспензии до тех пор, пока красный железоокисный пигмент не достигнет желательного оттенка цвета.In one preferred embodiment of Option II. stage c) a suspension of hematite pigment is obtained by reacting a suspension of hematite cores with iron and a solution of iron (II) nitrate at temperatures from 70 to 100 ° C, preferably from 75 to 90 ° C, and oxidation with 0.2 to 100 liters at least as much as one oxygen-containing gas, preferably air, per hour and per liter of slurry, until the red iron oxide pigment reaches the desired hue.

В дополнительном предпочтительном варианте выполнения варианта II. стадии с) водная суспензия гематитовых ядер из стадии b) взаимодействует с раствором нитрата железа(II) из стадии а) и железом, по меньшей мере одним содержащим кислород газом и по меньшей мере одной сульфатной солью, как например, сульфат железа(II) и/или сульфат щелочного металла или щелочноземельного металла, предпочтительно сульфатом железа(II) и/или сульфатом натрия, с получением красного железоокисного пигмента. Температура реакции составляет от 70 до 100°С, предпочтительно от 75 до 90°С. Применяемым по меньшей мере одним содержащим кислород газом является предпочтительно воздух, причем количество составляет предпочтительно от 0,2 до 50 л воздуха за час и на литр суспензии до тех пор, пока красный железоокисный пигмент не достигнет желательного оттенка цвета.In a further preferred embodiment of option II. step c) an aqueous suspension of hematite cores from step b) is reacted with a solution of iron (II) nitrate from step a) and iron, at least one oxygen-containing gas and at least one sulfate salt, such as iron (II) sulfate, and / or sulfate of an alkali metal or alkaline earth metal, preferably iron (II) sulfate and / or sodium sulfate, to obtain a red iron oxide pigment. The reaction temperature is 70 to 100 ° C, preferably 75 to 90 ° C. The at least one oxygen-containing gas used is preferably air, the amount being preferably 0.2 to 50 liters of air per hour and per liter of suspension until the iron oxide red pigment reaches the desired color shade.

В дополнительном предпочтительном варианте выполнения стадии с) водная суспензия гематитовых ядер из стадии b) взаимодействует с раствором нитрата железа(II) из стадии а), по меньшей мере одним щелочным осадителем, железом, по меньшей мере одним содержащим кислород газом и необязательно по меньшей мере одной сульфатной солью, как, например, сульфат железа(II) и/или сульфат щелочного металла или сульфат щелочноземельного металла, предпочтительно сульфат железа(II) и/или сульфат натрия, с получением красного железоокисного пигмента. Температура реакции составляет от 70 до 100°С, предпочтительно от 75 до 90°С. По меньшей мере один щелочной осадитель добавляют к реакционной смеси более предпочтительно в конце взаимодействия, как, например, при остаточной концентрации ионов железа(II) менее чем или равной 10 г/л, очень предпочтительно при остаточной концентрации ионов железа(II) менее чем или равной 5 г/л„ причем продолжают подачу содержащего кислород газа. Применяемый содержащий кислород газ предпочтительно содержит воздух, причем количество составляет предпочтительно от 0,2 до 50 л воздуха за час и на литр суспензии до тех пор, пока красный железоокисный пигмент не достигнет желательного оттенка цвета.In a further preferred embodiment of step c), an aqueous suspension of hematite cores from step b) is reacted with an iron (II) nitrate solution from step a), at least one alkaline precipitant, iron, at least one oxygen-containing gas and optionally at least a sulfate salt such as iron (II) sulfate and / or alkali metal sulfate or alkaline earth metal sulfate, preferably iron (II) sulfate and / or sodium sulfate, to form a red iron oxide pigment. The reaction temperature is 70 to 100 ° C, preferably 75 to 90 ° C. At least one alkaline precipitant is added to the reaction mixture, more preferably at the end of the reaction, such as when the residual concentration of iron (II) ions is less than or equal to 10 g / l, very preferably when the residual concentration of iron (II) ions is less than or equal to 5 g / l, while the supply of oxygen-containing gas is continued. The oxygen-containing gas used preferably contains air, the amount being preferably 0.2 to 50 liters of air per hour and per liter of suspension until the iron oxide red pigment reaches the desired color shade.

Подачу по меньшей мере одного содержащего кислород газа можно начинать во всех предпочтительных вариантах выполнения или во время фазы нагревания реакционной смеси, состоящей из суспензии гематитовых ядер из стадии b), раствора нитрата железа(II) из стадии а), и железа, или в конце фазы нагревания.The supply of at least one oxygen-containing gas can be started in all preferred embodiments or during the heating phase of the reaction mixture consisting of a slurry of hematite cores from step b), an iron (II) nitrate solution from step a) and iron, or at the end heating phases.

По меньшей мере одну сульфатную соль, например, сульфат железа(II) или сульфат щелочного металла или сульфат щелочноземельного металла, предпочтительно сульфат железа(II) и/или сульфат натрия, можно во всех предпочтительных вариантах выполнения применять в форме раствора, суспензии или твердого вещества. Твердое вещество в этом случае находится в форме безводного соединения или различных модификаций, содержащих кристаллическую воду. Сульфат железа(II) применяют предпочтительно в форме водного раствора или в форме твердого гептагидрата сульфата железа(II) или его суспензий.At least one sulfate salt, for example iron (II) sulfate or alkali metal sulfate or alkaline earth sulfate, preferably iron (II) sulfate and / or sodium sulfate, can in all preferred embodiments be used in the form of a solution, suspension or solid ... The solid in this case is in the form of an anhydrous compound or various modifications containing crystalline water. Iron (II) sulfate is preferably used in the form of an aqueous solution or in the form of solid iron (II) sulfate heptahydrate or suspensions thereof.

В другом предпочтительном варианте выполнения стадии с) по меньшей мере одну сульфатную соль, например, сульфат железа(II) или сульфат щелочного металла или сульфат щелочноземельного металла, предпочтительно сульфат железа(II) и/или сульфат натрия, добавляют к реакционной смеси до и/или после начала подачи содержащего кислород газа. Преимущество заключается в том, что следует применять меньшее количество раствора нитрата железа(II) и что ускоряется осаждение гематитового пигмента, образованного в ходе взаимодействия, из суспензии гематитового пигмента. Это облегчает последующее отделение гематитового пигмента в стадии d) процесса согласно изобретению.In another preferred embodiment of step c) at least one sulfate salt, for example iron (II) sulfate or alkali metal sulfate or alkaline earth metal sulfate, preferably iron (II) sulfate and / or sodium sulfate, is added to the reaction mixture before and / or after starting the supply of oxygen-containing gas. The advantage is that less iron (II) nitrate solution should be used and that precipitation of the hematite pigment formed during the reaction from the hematite pigment suspension is accelerated. This facilitates the subsequent separation of the hematite pigment in step d) of the process according to the invention.

На стадии d) процесса согласно изобретению выполняется отделение красного железоокисного пигмента, присутствующего в суспензии, предпочтительно фильтрацией и/или осаждением и/или центрифугированием. Подобным образом предпочтительно осадок на фильтре промывают, и далее осадок на фильтре высушивают. Подобным образом предпочтительно до отделения красного железоокисного пигмента от водной фазы проводят одну или более стадию отсеивания, более предпочтительно с помощью сит различных размеров и с уменьшающимися размерами сит. Преимущество заключается в том, что посредством этих средств внешние вещества, например, металлические частицы, которые в противном случае загрязнили бы гематитовый пигмент, удаляются из суспензии гематитового пигмента.In step d) of the process according to the invention, the separation of the red iron oxide pigment present in the suspension is carried out, preferably by filtration and / or sedimentation and / or centrifugation. Likewise, preferably the filter cake is washed and then the filter cake is dried. Likewise, one or more screening steps are preferably carried out prior to separating the red iron oxide pigment from the aqueous phase, more preferably using sieves of various sizes and with decreasing sieve sizes. The advantage is that by means of these means external substances, for example metal particles, which would otherwise contaminate the hematite pigment, are removed from the hematite pigment suspension.

Для отделения гематитового пигмента от водной фазы возможно осуществлять все способы, известные специалистам, например, осаждение с последующим удалением водной фазы или фильтрацию с применением фильтр-прессов, как, например, применение мембранных фильтр-прессов.To separate the hematite pigment from the aqueous phase, it is possible to carry out all methods known to those skilled in the art, for example, precipitation followed by removal of the aqueous phase or filtration using filter presses, such as the use of membrane filter presses.

В одном предпочтительном варианте выполнения стадии d) по меньшей мере одну сульфатную соль, например, сульфат железа(II) или сульфат щелочного металла или сульфат щелочноземельного металла, предпочтительно сульфат железа(II) и/или сульфат натрия, можно добавлять к суспензии гематитового пигмента во время или до отсева и/или во время или до отделения. Преимущество заключается в том, что ускоряется осаждение гематитового пигмента из суспензии гематитового пигмента. Это облегчает последующее отделение красного железоокисного пигмента на стадии d) процесса согласно изобретению.In one preferred embodiment of step d), at least one sulfate salt, for example iron (II) sulfate or alkali metal sulfate or alkaline earth metal sulfate, preferably iron (II) sulfate and / or sodium sulfate, can be added to the hematite pigment suspension in time or before screening and / or during or before separation. The advantage is that precipitation of the hematite pigment from the hematite pigment suspension is accelerated. This facilitates the subsequent separation of the red iron oxide pigment in step d) of the process according to the invention.

Далее необязательно присутствует по меньшей мере одна очистка осадка на фильтре или осадка, отделенного таким образом. После отделения и/или очистки необязательно красный железоокисный пигмент, отделенный таким образом, высушивают, например, с помощью фильтровальных осушителей, ленточных сушилок, пластицирующих сушилок, вращающихся распылительных сушилок, сушильных камер или распылительных сушилок. Высушивание происходит предпочтительно с применением ленточных сушилок, тарельчатых сушилок, пластицирующих сушилок и/или распылительных сушилок.Further, optionally, at least one purification of the filter cake or the cake thus separated is present. After separation and / or purification, the optionally red iron oxide pigment thus separated is dried, for example, using filter dryers, belt dryers, kneading dryers, rotary spray dryers, drying chambers or spray dryers. Drying preferably takes place using belt dryers, disc dryers, kneading dryers and / or spray dryers.

Окисление второго содержащего оксид азота потока из стадии b) на стадии е) осуществляется, например, посредством контакта второго содержащего оксид азота потока по меньшей мере с одним окислителем необязательно в присутствии одного или более катализаторов и/или высокоэнергетического излучения, например, УФ излучения. Окислителями являются в основном воздух, кислород, озон или пероксид водорода, предпочтительно воздух.The oxidation of the second nitric oxide-containing stream from step b) to step e) is carried out, for example, by contacting the second nitric oxide-containing stream with at least one oxidizing agent, optionally in the presence of one or more catalysts and / or high energy radiation, for example UV radiation. Oxidants are mainly air, oxygen, ozone or hydrogen peroxide, preferably air.

Окисление происходит, например, при температуре от 20 до 300°С.Oxidation occurs, for example, at temperatures between 20 and 300 ° C.

Окисление происходит, например, при давлении от 0,08 МПа до 2 МПа (от 0,8 до 20 бар). Предпочтительно окисление происходит при давлениях между 0,08 МПа и 1 МПа (от 0,8 до 10 бар). В основном окисление ускоряется более высоким давлением. Одной из реакций во время окисления второго содержащего оксид азота потока является окисление NO до NO2.Oxidation occurs, for example, at a pressure of 0.08 MPa to 2 MPa (0.8 to 20 bar). Preferably, oxidation takes place at pressures between 0.08 MPa and 1 MPa (0.8 to 10 bar). In general, oxidation is accelerated by higher pressures. One of the reactions during the oxidation of the second nitrogen oxide-containing stream is the oxidation of NO to NO 2 .

На стадии f) первый содержащий оксид азота поток - и, в случае осуществления стадии с) в соответствии с вариантом II. также третий содержащий оксид азота поток - а также окисленный второй содержащий оксид азота поток из стадии е) контактируют с водной промывочной фазой для получения предварительно очищенного газового потока и обогащенной азотной кислотой промывочной фазы. В этой операции в частности, из содержащих оксид азота потоков стадий а) и с) или из окисленного содержащего оксид азота потока из стадии е) удаляют NO2.In step f) the first nitrogen oxide-containing stream - and, if step c) is carried out, according to embodiment II. also the third nitrogen oxide containing stream - as well as the oxidized second nitrogen oxide containing stream from step e) are contacted with an aqueous wash phase to obtain a pre-purified gas stream and a nitric acid-rich wash phase. In this operation, in particular from the nitrogen oxide-containing streams of steps a) and c) or from the oxidized nitrogen oxide-containing stream from step e), NO 2 is removed.

Во время взаимодействия NO2 с водной промывочной фазой образуется азотная кислота и таким образом концентрация HNO3 водной промывочной фазы непрерывно возрастает в течение очистки содержащего NO2 потока, пока не будет достигнута желательная конечная концентрация. Конечная концентрация HNO3 составляет предпочтительно от 10 до 67 мас. %, более предпочтительно от 20 до 67 мас. %. Когда достигнута желательная конечная концентрация HNO3, образованную азотную кислоту удаляют из промывочного контура и замещают водой или азотной кислотой ниже желательной конечной концентрации HNO3.During the reaction of NO 2 with the aqueous wash phase, nitric acid is formed and thus the concentration of HNO 3 of the aqueous wash phase is continuously increased during the purification of the NO 2- containing stream until the desired final concentration is reached. The final concentration of HNO 3 is preferably 10 to 67 wt. %, more preferably from 20 to 67 wt. %. When the desired final concentration of HNO 3 is reached, the nitric acid formed is removed from the flush loop and replaced with water or nitric acid below the desired final concentration of HNO 3 .

Предварительно очищенный газовый поток, полученный согласно стадии f) процесса согласно изобретению, содержит, например, не более чем 50%, предпочтительно менее чем 30%, более предпочтительно менее чем 15% первоначальной фракции NO2, присутствующей до стадии f). NO, присутствующий в потоках, применяемых на стадии f), растворяется в водной фазе до намного меньшей степени чем NO2, но содержание NO изменяется даже во время очистки частично посредством равновесных реакций или окисления. N2O является растворимым в водной фазе до значительно более низкой степени, чем NO2. Влияние очистки на концентрацию N2O газового потока в основном очень незначительно.The pre-purified gas stream obtained according to step f) of the process according to the invention contains, for example, not more than 50%, preferably less than 30%, more preferably less than 15% of the original NO 2 fraction present before step f). The NO present in the streams used in step f) dissolves in the aqueous phase to a much lesser extent than NO 2 , but the NO content changes even during purification, in part through equilibrium reactions or oxidation. N 2 O is soluble in the aqueous phase to a significantly lower degree than NO 2 . The effect of cleaning on the N 2 O concentration of the gas stream is generally very small.

Стадию g) предпочтительно проводят в присутствии одного или более катализаторов. Соответствующие процессы достаточно хорошо известны специалистам как DeNOx процессы или даже SCR (Избирательное Каталитическое Восстановление) или NSCR (Не избирательное Каталитическое Восстановление) процессы. Также известен процесс для термического разложения монооксида диазота под названием DeN2O® процесс.Stage g) is preferably carried out in the presence of one or more catalysts. Relevant processes are fairly well known to those skilled in the art as DeNOx processes or even SCR (Selective Catalytic Reduction) or NSCR (Non Selective Catalytic Reduction) processes. Also known is a process for the thermal decomposition of dinitrogen monoxide called the DeN2O® process.

Предварительно очищенный газовый поток здесь в основном контактирует с аммиаком или химическим соединением, которое разлагается с образованием аммиака, например, мочевиной, в присутствии одного или более катализаторов, которые могут быть необязательно нанесены по меньшей мере на одну подложку. Катализаторы в основном включают диоксид титана, пентоксид ванадия и оксид вольфрама и/или цеолиты и/или платину и/или оксиды других металлов. Нитрозные газы и аммиак взаимодействуют здесь в реакции сопропорционирования с образованием азота и воды или с образованием азота, диоксида углерода и воды в случае применения мочевины, а не аммиака. В тоже время в зависимости от применяемого катализатора монооксид диазота термически расщепляется на азот и кислород (катализ разложения). Однако монооксид диазота может также расщепляться термически без катализатора до или после удаления других оксидов азота. Для этой цели монооксид диазота можно нагревать не непосредственно или непосредственно до требуемой температуры. Непосредственное нагревание происходит посредством сжигания углеродсодержащего топлива, например, природного газа или бензина, в присутствии отработанного газа, содержащего монооксид диазота. В этом случае диоксид углерода и азот образуются непосредственно. Стадию g) проводят предпочтительно в одну стадию и в присутствии по меньшей мере одного катализатора и в присутствии аммиака или по меньшей мере одного химического соединения, которое разлагается с образованием аммиака, например, мочевины. На этой стадии температура предварительно очищенного газового потока поднимается до температуры от 250 до 500°С, более предпочтительно от 300 до 450°С.The pre-purified gas stream is here mainly in contact with ammonia or a chemical compound that decomposes to form ammonia, for example urea, in the presence of one or more catalysts, which may optionally be supported on at least one support. The catalysts generally include titanium dioxide, vanadium pentoxide and tungsten oxide and / or zeolites and / or platinum and / or oxides of other metals. Nitrous gases and ammonia react here in a coproportionation reaction with the formation of nitrogen and water, or with the formation of nitrogen, carbon dioxide and water in the case of using urea, rather than ammonia. At the same time, depending on the catalyst used, dinitrogen monoxide is thermally decomposed into nitrogen and oxygen (decomposition catalysis). However, dinitrogen monoxide can also be decomposed thermally without a catalyst before or after the removal of other nitrogen oxides. For this purpose, dinitrogen monoxide can be heated indirectly or directly to the desired temperature. Direct heating takes place by burning carbonaceous fuels such as natural gas or gasoline in the presence of waste gas containing dinitrogen monoxide. In this case, carbon dioxide and nitrogen are formed directly. Stage g) is preferably carried out in one stage and in the presence of at least one catalyst and in the presence of ammonia or at least one chemical compound which decomposes to form ammonia, for example urea. At this stage, the temperature of the pre-purified gas stream rises to a temperature of from 250 to 500 ° C, more preferably from 300 to 450 ° C.

В другом варианте выполнения стадию g) осуществляют в две стадии. В этом случае предварительно очищенный газовый поток из стадии f)In another embodiment, step g) is carried out in two steps. In this case, the pre-purified gas stream from stage f)

i) нагревают до температуры от 250 до 500°С, более предпочтительно от 300 до 450°С, и далееi) heated to a temperature of from 250 to 500 ° C, more preferably from 300 to 450 ° C, and further

ii) нагревают до температуры от 800 до 1400°С.ii) heated to a temperature of 800 to 1400 ° C.

В этом случае присутствует каталитическая реакция DeNOx, в которой разлагаются оксиды азота, такие как монооксид азота и диоксид азота, и на второй стадии происходит не каталитическое термическое разложение монооксида диазота.In this case, there is a catalytic reaction DeNOx, in which nitrogen oxides such as nitrogen monoxide and nitrogen dioxide are decomposed, and in the second stage, non-catalytic thermal decomposition of dinitrogen monoxide occurs.

На стадии h) процесса согласно изобретению в основном содержащие железо соединения, например, соли железа, особенно соли железа(II), и/или содержащие азот соединения, например, аммиачные соединения, нитратные соединения или нитритные соединения, и/или содержащие серу соединения, например, сульфатные соединения, удаляются из водной фазы из стадии d), например, окислительным осаждением и/или денитрированием и/или коагуляцией и/или флоккуляцией и/или осаждением и/или фильтрацией и/или ультрафильтрацией и/или обратным осмосом. Очищенные сточные воды можно применять еще раз для химических операций в реакторах или для других стадий, например, в качестве промывочной воды для операций фильтрации.In step h) of the process according to the invention, mainly iron-containing compounds, for example, iron salts, especially iron (II) salts, and / or nitrogen-containing compounds, for example, ammonia compounds, nitrate compounds or nitrite compounds, and / or sulfur-containing compounds, for example, sulfate compounds are removed from the aqueous phase from step d), for example, by oxidative precipitation and / or denitration and / or coagulation and / or flocculation and / or precipitation and / or filtration and / or ultrafiltration and / or reverse osmosis. The treated waste water can be used again for chemical operations in reactors or for other stages, for example, as wash water for filtration operations.

Для этих целей сточную воду из стадии d) процесса согласно изобретению денитрируют и/или подвергают по меньшей мере одной стадии коагуляции и/или подвергают по меньшей мере одной стадии флоккуляции и/или подвергают по меньшей мере одной стадии осаждения и/или подвергают по меньшей мере одной стадии фильтрации и/или подвергают по меньшей мере одной стадии ультрафильтрации и/или очищают дополнительно по меньшей мере одной стадией обратного осмоса.For these purposes, the waste water from step d) of the process according to the invention is denitrized and / or subjected to at least one coagulation step and / or undergoes at least one flocculation step and / or undergoes at least one precipitation step and / or undergoes at least one stage of filtration and / or is subjected to at least one stage of ultrafiltration and / or further purified by at least one stage of reverse osmosis.

Удаление аммиачных соединений, нитритных соединений и нитратных соединений из водной фазы из стадии d) может происходить разными способами, как, например, посредством биологического денитрирования или процессом, известным как процесс Anammox.The removal of ammonia compounds, nitrite compounds and nitrate compounds from the aqueous phase from step d) can take place in different ways, such as by biological denitration or by a process known as the Anammox process.

В случае биологического денитрирования нитратные соединения, растворенные в сточной воде, восстанавливают до молекулярного азота в анаэробных условиях, т.е. при исключении кислорода посредством конкретных микрооранизмов. Одним конкретным вариантом биологического денитрирования является процесс Anammox, в котором микроорганизмы поглощают углерод, требуемый для денитрирования, в форме диоксида углерода. В других процессах микроорганизмы должны обеспечиваться другими источниками углерода, например, спиртами, такими как метанол или этанол.In the case of biological denitration, nitrate compounds dissolved in waste water are reduced to molecular nitrogen under anaerobic conditions, i.e. with the exclusion of oxygen through specific microorganisms. One particular biological denitration option is the Anammox process, in which microorganisms absorb the carbon required for denitration in the form of carbon dioxide. In other processes, microorganisms must be provided with other carbon sources, for example, alcohols such as methanol or ethanol.

Аммиачные соединения и нитритные соединения, растворенные в сточной воде, можно дополнительно окислить до нитратных соединений (нитрификация) в аэробных условиях, т.е. в присутствии кислорода, посредством конкретных микроорганизмов. Стадии нитрификации (аэробной) и денитрификации (анаэробной) можно комбинировать. Для этой цели их можно проводить одну после другой, в этом случае нитрификация может происходить после денитрификации и/или денитрификация может происходить после нитрификации. В предпочтительных вариантах выполнения стадии нитрификации и денитрификации проводят последовательно несколько раз. В этом заключается преимущество, что в результате количество соединений азота, растворенных в сточной воде, можно дополнительно уменьшить.Ammonia compounds and nitrite compounds dissolved in waste water can be additionally oxidized to nitrate compounds (nitrification) under aerobic conditions, i.e. in the presence of oxygen, through specific microorganisms. The stages of nitrification (aerobic) and denitrification (anaerobic) can be combined. For this purpose, they can be carried out one after the other, in which case nitrification can take place after denitrification and / or denitrification can take place after nitrification. In preferred embodiments, the nitrification and denitrification steps are carried out sequentially several times. This has the advantage that, as a result, the amount of nitrogen compounds dissolved in the waste water can be further reduced.

За этой стадией следуют предпочтительно по меньшей мере одна коагуляция и по меньшей мере одна флоккуляция. В этом случае твердые вещества, суспендированные в сточной воде, предпочтительно агрегируют в более крупные частицы и удаляются флоккуляцией. На стадии флоккуляции в сточную воду добавляют химикаты, что способствует флоккуляции частиц, коагулированных ранее, примерами подобных химикатов являются органические или неорганические полимеры. На этих стадиях ионы железа, присутствующие в сточной воде, также удаляются осаждением.This step is preferably followed by at least one coagulation and at least one flocculation. In this case, the solids suspended in the waste water preferably aggregate into larger particles and are removed by flocculation. In the flocculation step, chemicals are added to the waste water to help flocculate particles previously coagulated, examples of such chemicals are organic or inorganic polymers. In these stages, the iron ions present in the waste water are also removed by precipitation.

За этой стадией предпочтительно следует по меньшей мере одно осаждение, в котором частицы, которые являются флоккулированными, осаждаются на дно суспензии, и их можно удалить непрерывно или периодически. Осадок, отделенный таким образом, можно прессовать, высушить и затем отправить для повторного использования отходов.This step is preferably followed by at least one sedimentation in which the particles, which are flocculated, settle to the bottom of the suspension and can be removed continuously or intermittently. The sludge thus separated can be compressed, dried and then sent for recycling.

За этой стадией предпочтительно следует по меньшей мере одна фильтрация. В этом случае водную фазу сточной воды, обработанную таким образом, фильтруют посредством одной или более стадий. За этой стадией предпочтительно следует по меньшей мере одна ультрафильтрация, в которой конкретные мембраны отделяют частицы в интервале от 0,1 до 0,001 мкм - например, высокомолекулярные вещества, коллоидные вещества, полимерные вещества - от водной фазы.This step is preferably followed by at least one filtration. In this case, the aqueous phase of the waste water treated in this way is filtered through one or more stages. This step is preferably followed by at least one ultrafiltration, in which specific membranes separate particles in the range from 0.1 to 0.001 μm - for example, high molecular weight substances, colloidal substances, polymeric substances - from the aqueous phase.

За этой стадией предпочтительно следует по меньшей мере один обратный осмос. Здесь ионы или более крупные молекулы удерживаются на полупроницаемых мембранах так, чтобы только вода в близкой к чистой форме прошла через полупроницаемую мембрану. В процессе согласно изобретению обратный осмос отделяет предпочтительно соли от сточной воды, например, фосфаты, хлориды и/или сульфаты, которые после обратного осмоса располагаются в обогащенной солями сточной воде. В одном предпочтительном варианте выполнения, если стадию с) и/или стадию d) проводят с применением сульфатных солей, обогащенная солями сточная вода возвращается к стадии с) и/или стадии d). В этом заключается преимущество, что сульфат, присутствующий в процессе, в большой степени повторно применяется, и нет необходимости вводить в процесс сульфат в качестве внешнего сырья.This step is preferably followed by at least one reverse osmosis. Here, ions or larger molecules are held on semi-permeable membranes so that only water in a nearly pure form passes through the semi-permeable membrane. In the process according to the invention, reverse osmosis preferably separates salts from waste water, for example phosphates, chlorides and / or sulfates, which after reverse osmosis are located in the salt-rich waste water. In one preferred embodiment, if step c) and / or step d) is carried out using sulfate salts, the salt-rich waste water is returned to step c) and / or step d). This is the advantage that the sulfate present in the process is reused to a large extent and there is no need to introduce sulfate into the process as an external raw material.

Сточную воду, очищенную на стадии h) процесса согласно изобретению, можно повторно применять для химических операций в реакторах или для других стадий, например, в качестве промывочной воды для операций фильтрации. В качестве альтернативы очистки сточной воды можно примерять сточную воду из стадии d), содержащую изложенные аммиачные соединения, нитритные соединения и нитратные соединения, саму по себе или в смеси в качестве удобрения необязательно с другими подходящими компонентами и/или после концентрирования обратным осмосом или выпариванием.The waste water purified in stage h) of the process according to the invention can be reused for chemical operations in reactors or for other stages, for example as wash water for filtration operations. As an alternative to wastewater treatment, wastewater from step d) containing the recited ammonia compounds, nitrite compounds and nitrate compounds can be tried on alone or in admixture as fertilizer optionally with other suitable components and / or after concentration by reverse osmosis or evaporation.

В дополнительном предпочтительном варианте выполнения процесса согласно изобретению на стадии j) для предварительно нагревания предварительно очищенного газового потока из стадии f) используют нагретый предварительно очищенный газовый поток, полученный после стадии g), с температурами в основном от 200 до 1400°С, предпочтительно от 250 до 500°С, в случае проведения стадии g) в присутствии по меньшей мере одного катализатора или предпочтительно от 800 до 1400°С, в случае проведения стадии g) в отсутствии катализатора.In a further preferred embodiment of the process according to the invention in step j), for preheating the pre-purified gas stream from step f), a heated pre-purified gas stream obtained after step g) is used with temperatures generally from 200 to 1400 ° C, preferably from 250 up to 500 ° C, in the case of carrying out stage g) in the presence of at least one catalyst, or preferably from 800 to 1400 ° C, in the case of carrying out stage g) in the absence of a catalyst.

Изобретение дополнительно охватывает установку, подходящую для реализации процесса согласно изобретению. Эта установка разъясняется более подробно ниже с применением фигур:The invention further encompasses a plant suitable for carrying out the process according to the invention. This setting is explained in more detail below using shapes:

Фигура 1 показывает изображение простейшей установки согласно изобретению, содержащей три реактора, окислительную установку, скруббер, нагреватель и блок очистки отработанных газов.Figure 1 shows an illustration of a simple plant according to the invention comprising three reactors, an oxidation plant, a scrubber, a heater and an exhaust gas purification unit.

Фигура 2 показывает изображение установки согласно изобретению, которая по сравнению с Фигурой 1 дополнительно содержит дополнительный скруббер, теплообменник и блок очистки сточных вод.Figure 2 shows an illustration of an installation according to the invention, which, in comparison with Figure 1, additionally comprises an additional scrubber, a heat exchanger and a waste water treatment unit.

Фигура 2а показывает изображение установки согласно изобретению, которая в противопоставление Фигуре 2 содержит отдельное отделяющее устройство 34 между реактором 3 и блоком очистки сточных вод 10.Figure 2a shows an illustration of a plant according to the invention which, in contrast to Figure 2, comprises a separate separating device 34 between the reactor 3 and the waste water treatment unit 10.

Фигура 3 показывает типичный вариант выполнения реактора 1.Figure 3 shows a typical embodiment of reactor 1.

Фигура 4 показывает типичный вариант выполнения реактора 2.Figure 4 shows a typical embodiment of reactor 2.

Фигура 5 показывает типичный вариант выполнения реактора 3.Figure 5 shows a typical embodiment of reactor 3.

Фигура 6 показывает типичный вариант выполнения отделяющего устройства 34.Figure 6 shows a typical embodiment of the separating device 34.

Фигуры 7 и 7а показывают типичные варианты выполнения окислительного блока 5.Figures 7 and 7a show typical embodiments of the oxidation unit 5.

Фигуры 8 и 8а показывают типичные варианты выполнения скруббера 4 или 6.Figures 8 and 8a show typical embodiments of a scrubber 4 or 6.

Фигура 9 показывает типичный вариант выполнения теплообменника 7.Figure 9 shows a typical embodiment of a heat exchanger 7.

Фигура 10 показывает типичный вариант выполнения нагревателя 8.Figure 10 shows a typical embodiment of a heater 8.

Фигуры 11, 11а и 11b показывают типичные варианты выполнения блока очистки отработанного газа 9.Figures 11, 11a and 11b show typical embodiments of an exhaust gas purification unit 9.

Фигура 12 показывает типичный вариант выполнения блока очистки сточных вод 10.Figure 12 shows a typical embodiment of a wastewater treatment unit 10.

Обозначения на фигурах являются следующими:The symbols in the figures are as follows:

А содержащий кислород газA gas containing oxygen

AQ-1 сточная вода от получения суспензии гематитового пигментаAQ-1 waste water from hematite pigment slurry production

AQ-2 очищенная сточная вода, полученная от биологического денитрирования сточной воды AQ-1AQ-2 Purified waste water obtained from biological wastewater denitration AQ-1

AQ-3 очищенная сточная вода, полученная после коагуляции, флоккуляции и/или осаждения сточной воды AQ-2AQ-3 Purified waste water from coagulation, flocculation and / or sedimentation of waste water AQ-2

AQ-4 обогащенная солями сточная водаAQ-4 salt-enriched waste water

AQ-EX очищенная сточная водаAQ-EX treated waste water

Fe железоFe iron

AQ-Fe(NO3)2 раствор нитрата железа(II)AQ-Fe (NO 3 ) 2 iron (II) nitrate solution

Р-Fe2O3 пигментP-Fe 2 O 3 pigment

S-Fe2O3 суспензия гематитовых ядерS-Fe 2 O 3 suspension of hematite cores

PAQ-Fe2O3 суспензия гематитового пигментаPAQ-Fe 2 O 3 hematite pigment suspension

G-1 очищенный отработанный газG-1 purified waste gas

G-EX охлажденный очищенный отработанный газG-EX cooled cleaned waste gas

Н2О водаH 2 O water

HNO3 азотная кислотаHNO 3 nitric acid

От L-1 до L-х линии от 1 до хL-1 to L-x lines 1 to x

NOX-1 первый содержащий оксид азота поток (отработанный газ от получения раствора нитрата железа(II))NOX-1 first stream containing nitrogen oxide (waste gas from the preparation of iron (II) nitrate solution)

NOX-2 первый содержащий оксид азота поток (отработанный газ от получения суспензии гематитовых ядер)NOX-2 first stream containing nitrogen oxide (waste gas from the production of a suspension of hematite cores)

NOX-2-OX окисленный второй содержащий оксид азота поток (окисленный отработанный газ от получения суспензии гематитовых ядер)NOX-2-OX oxidized second nitrogen oxide-containing stream (oxidized waste gas from the production of hematite core slurry)

NOX-3 третий содержащий оксид азота поток (отработанный газ от получения суспензии гематитового пигмента)NOX-3 third stream containing nitrogen oxide (waste gas from the production of hematite pigment slurry)

NOX-4 предварительно очищенный газовый поток (отработанный газ в результате очистки NOX-1, NOX-2-OX и NOX-3)NOX-4 pre-treated gas stream (waste gas from cleaning NOX-1, NOX-2-OX and NOX-3)

NOX-5 предварительно нагретый предварительно очищенный газовый поток (отработанный газ в результате предварительного нагревания NOX-4)NOX-5 preheated pre-treated gas stream (waste gas from preheating NOX-4)

NOX-6 нагретый предварительно очищенный газовый поток (отработанный газ в результате нагревания NOX-4 или NOX-5)NOX-6 heated pre-treated gas stream (waste gas from heating NOX-4 or NOX-5)

NOX-7 NOX-6, обогащенный UNOX-7 NOX-6 enriched with U

ОХМ окислительOXM oxidizer

U аммиак или мочевинаU ammonia or urea

WP водная промывочная фазаWP water wash phase

WP-1 обогащенная HNO3 промывочная фаза WPWP-1 HNO-enriched 3 rinsing phase WP

1 реактор для получения раствора нитрата железа(II)1 reactor for obtaining a solution of iron (II) nitrate

11 реакционный сосуд11 reaction vessel

12 мешалка12 stirrer

13 охлаждающий блок13 cooling block

111 входное отверстие для железа, HNO3 и H2O111 inlet for iron, HNO 3 and H 2 O

112 выходное отверстие для NOX-1112 outlet for NOX-1

113 выходное отверстие для раствора нитрата железа(II)113 outlet for iron (II) nitrate solution

2 реактор для получения суспензии гематитовых ядер2 reactor for obtaining a suspension of hematite nuclei

21 реакционный сосуд21 reaction vessels

22 мешалка22 stirrer

23 охлаждающий блок23 cooling block

24 нагреватель24 heater

211 входное отверстие для железа, HNO3 и H2O211 inlets for iron, HNO 3 and H 2 O

212 выходное отверстие для NOX-2212 outlet for NOX-2

213 выходное отверстие для суспензии гематитовых ядер213 outlet for suspension of hematite cores

3 реактор для получения суспензии гематитового пигмента3 reactor for obtaining a suspension of hematite pigment

31 реакционный сосуд31 reaction vessels

32 мешалка32 stirrer

33 нагреватель33 heater

34 отделяющее устройство34 separating device

311 входное отверстие для раствора нитрата железа(II), суспензии гематитовых ядер, содержащего кислород газа и воды311 inlet for a solution of iron (II) nitrate, a suspension of hematite cores, oxygen-containing gas and water

312 выходное отверстие для NOX-3312 outlet for NOX-3

313 выходное отверстие для суспензии гематитового пигмента313 hematite pigment suspension outlet

341 входное отверстие для суспензии гематитового пигмента341 hematite pigment slurry inlet

342 отделяющий комплект342 separation kit

343 выходное отверстие для гематитового пигмента343 hematite pigment outlet

344 выходное отверстие для сточной воды AQ-1344 waste water outlet AQ-1

4 скруббер4 scrubber

41 поглотительная колонна41 absorption columns

42 клапан42 valve

411 входное отверстие для NOX-1, NOX-3 и/или NOX-2-OX411 inlet for NOX-1, NOX-3 and / or NOX-2-OX

412 входное отверстие для водной промывочной фазы WP412 inlet for water rinsing phase WP

413 выходное отверстие для NOX-4413 outlet for NOX-4

414 выходное отверстие для обогащенной HNO3 промывочной фазы WP-1414 outlet for HNO 3- enriched flushing phase WP-1

5 окислительный блок5 oxidation block

51 входное отверстие для NOX-251 inlet for NOX-2

52 выходное отверстие для NOX-2-OX52 outlet for NOX-2-OX

53 осушающая установка53 drying plant

54 катализатор окисления54 oxidation catalyst

55 входное отверстие для окислителя55 oxidizer inlet

56 окислительный сосуд56 oxidizing vessel

6 скруббер6 scrubber

61 поглотительная колонна61 absorption columns

62 клапан62 valve

611 NOX-1, NOX-3 и/или NOX-2-OX611 NOX-1, NOX-3 and / or NOX-2-OX

612 входное отверстие для водной промывочной фазы WP612 inlet for water rinsing phase WP

613 выходное отверстие для NOX-4613 outlet for NOX-4

614 выходное отверстие для обогащенной HNO3 промывочной фазы WP-1614 outlet for HNO 3- enriched flushing phase WP-1

7 теплообменник7 heat exchanger

71 входное отверстие для NOX-471 inlet for NOX-4

72 выходное отверстие для NOX-572 outlet for NOX-5

73 входное отверстие для G-173 inlet for G-1

74 выходное отверстие для G-EX74 outlet for G-EX

8 нагреватель8 heater

81 входное отверстие для NOX-4 или NOX-581 inlet for NOX-4 or NOX-5

82 выходное отверстие для NOX-682 outlet for NOX-6

83 нагревательная камера83 heating chamber

84 нагревательный элемент84 heating element

9 блок для очистки отработанного газа9 block for cleaning waste gas

91 выпариватель91 evaporator

92 реактор92 reactor

911 входное отверстие для NOX-6911 inlet for NOX-6

912 входное отверстие для U912 inlet for U

913 распределитель жидкости913 liquid distributor

914 выходное отверстие для NOX-7914 outlet for NOX-7

921 входное отверстие для NOX-6 или NOX-7921 inlet for NOX-6 or NOX-7

922 катализатор922 catalyst

923 катализатор923 catalyst

924 выходное отверстие для G-1924 outlet for G-1

10 блок для очищения сточной воды10 block for purification of waste water

101 блок для биологического денитрирования101 biological denitration units

102 блок для коагуляции/флоккуляции/осаждения102 block for coagulation / flocculation / sedimentation

103 блок для фильтрации/ультрафильтрации/обратного осмоса103 filtration / ultrafiltration / reverse osmosis unit

1011 входное отверстие для AQ-11011 inlet for AQ-1

1012 выходное отверстие для AQ-21012 outlet for AQ-2

1021 входное отверстие для AQ-21021 inlet for AQ-2

1022 выходное отверстие для AQ-31022 outlet for AQ-3

1031 входное отверстие для AQ-31031 inlet for AQ-3

1032 выходное отверстие для AQ-EX1032 outlet for AQ-EX

Один вариант выполнения установки согласно изобретению включает в себя по меньшей мереOne embodiment of the installation according to the invention includes at least

- по меньшей мере один реактор (1) и- at least one reactor (1) and

- по меньшей мере один реактор (2), по меньшей мере один реактор (3),- at least one reactor (2), at least one reactor (3),

- по меньшей мере один скруббер (4), предпочтительно два скруббера (4 и 6), где- at least one scrubber (4), preferably two scrubbers (4 and 6), where

(a) по меньшей мере один реактор (1) соединяется по меньшей мере через одну линию (L-3а) по меньшей мере с одним скруббером (4) или (6), и(a) at least one reactor (1) is connected via at least one line (L-3a) to at least one scrubber (4) or (6), and

(b) по меньшей мере один реактор (3) соединяется по меньшей мере через одну линию (L-3b) по меньшей мере с одним скруббером (4) или (6), и(b) at least one reactor (3) is connected via at least one line (L-3b) to at least one scrubber (4) or (6), and

(c) по меньшей мере один реактор (2) соединяется по меньшей мере через одну линию (L-4) по меньшей мере с одним окислительным блоком (5), и по меньшей мере один окислительный блок (5) соединяется по меньшей мере через одну линию (L-5) по меньшей мере с одним скруббером (4) или (6), и(c) at least one reactor (2) is connected through at least one line (L-4) to at least one oxidation unit (5), and at least one oxidation unit (5) is connected through at least one line (L-5) with at least one scrubber (4) or (6), and

- по меньшей мере один блок для очистки сточной воды (10), и по меньшей мере один нагреватель (8), по меньшей мере один блок для очистки отработанного газа (9), соединенные по меньшей мере через одну линию (L-8) по меньшей мере с одним нагревателем (8), и по меньшей мере один нагреватель (8), соединенный по меньшей мере через одну линию (L-7) по меньшей мере с одним скруббером (4) или (6).- at least one waste water treatment unit (10), and at least one heater (8), at least one waste gas treatment unit (9), connected through at least one line (L-8) along with at least one heater (8), and at least one heater (8) connected through at least one line (L-7) to at least one scrubber (4) or (6).

Кроме установки, описанной выше, один альтернативный вариант выполнения установки согласно изобретению включает в себя по меньшей мере один блок для очистки сточной воды (10), который соединяется по меньшей мере через одну линию (L-10) по меньшей мере с одним реактором (3) или по меньшей мере с одним отделяющим устройством (34).In addition to the plant described above, one alternative embodiment of the plant according to the invention includes at least one waste water treatment unit (10), which is connected via at least one line (L-10) to at least one reactor (3 ) or with at least one separating device (34).

Кроме одной из описанных выше установок, один альтернативный вариант выполнения установки согласно изобретению включает в себя по меньшей мере один теплообменник (7), предпочтительно теплообменник (7), который соединяется по меньшей мере через одну линию (L-6а) по меньшей мере с одним скруббером (4), по меньшей мере через одну линию (L-6b) по меньшей мере с одним скруббером (6), по меньшей мере через одну линию (L-7) по меньшей мере с одним нагревателем (8) и по меньшей мере через одну линию (L-9) по меньшей мере с одним блоком для очистки отработанного газа (9).In addition to one of the plants described above, one alternative embodiment of the plant according to the invention includes at least one heat exchanger (7), preferably a heat exchanger (7), which is connected via at least one line (L-6a) to at least one scrubber (4), through at least one line (L-6b) with at least one scrubber (6), through at least one line (L-7) with at least one heater (8) and at least through one line (L-9) with at least one waste gas treatment unit (9).

Кроме одной из описанных выше установок, один альтернативный вариант выполнения установки согласно изобретению включает в себя по меньшей мере одно отделяющее устройство (34), предпочтительно фильтрующее устройство (34), которое соединяется по меньшей мере через одну линию (L-10) по меньшей мере с одним блоком для очистки сточной воды (10) и по меньшей мере через одну линию (L-32) по меньшей мере с одним реактором (3).In addition to one of the above-described installations, one alternative embodiment of the installation according to the invention includes at least one separating device (34), preferably a filtering device (34), which is connected via at least one line (L-10) at least with one unit for waste water treatment (10) and through at least one line (L-32) with at least one reactor (3).

Отдельный блок и стадии процесса, проводимые в данном документе, описаны ниже подробно.The individual block and process steps carried out in this document are described in detail below.

Можно отметить в этот момент, что объем изобретения охватывает все желательные и возможные комбинации вариантов выполнения установки, которые даны ниже, включая их предпочтительные интервалы, в комбинации с любой комбинацией приведенного выше процесса согласно изобретению и его предпочтительными вариантами выполнения.It may be noted at this point that the scope of the invention encompasses all desirable and possible combinations of plant embodiments given below, including their preferred ranges, in combination with any combination of the above process according to the invention and its preferred embodiments.

По меньшей мере в одном реакторе 1 на стадии а) раствор нитрата железа(II) получают взаимодействием железа с азотной кислотой, получая первый содержащий оксид азота поток.In at least one reactor 1, in step a), a solution of iron (II) nitrate is obtained by reacting iron with nitric acid to obtain a first nitrogen oxide-containing stream.

В качестве по меньшей мере одного реактора 1 возможно применять реакторы типа, широко известного специалистам для подобных типов взаимодействий. Реакторы 1 для взаимодействия железа с азотной кислотой с получением водного раствора нитрата железа(II) в основном включают в себя реакционные сосуды, изготовленные из материалов, которые устойчивы к исходным материалам железу и азотной кислоте, а также к продуктам реакции нитрату железа и оксидам азота. Простейшими реакторами могут быть, например, сосуды, имеющие закрепленные стены или облицованные плитками и установленные в землю. Реакторы также охватывают, например, реакционные сосуды, изготовленные из стекла, устойчивых к азотной кислоте пластмасс, таких как политетрафторэтилен (PTFE), например, из стали, покрытой эмалью стали, покрытой пластмассой или покрытой лаком стали, и нержавеющей стали, например, с кодом материала 1.44.01. Реакционными сосудами являются предпочтительно сосуды, изготовленные из нержавеющей стали, покрытой эмалью стали, более предпочтительно из нержавеющей стали с кодом материала 1.44.01. Реакционные сосуды могут быть открытыми или закрытыми. В предпочтительных вариантах выполнения изобретения реакционные сосуды являются закрытыми. Реакционные сосуды в основном конструируют для температур между 0 и 150°С и для давлений от 0,05 МПа (0,05 мегапаскалей соответствует 0,5 бар) до 1,5 МПа (1,5 мегапаскалей соответствует 15 бар).As at least one reactor 1, it is possible to use reactors of the type widely known to those skilled in the art for such types of interactions. Reactors 1 for reacting iron with nitric acid to produce an aqueous solution of iron (II) nitrate mainly include reaction vessels made of materials that are resistant to the starting materials iron and nitric acid, as well as to the reaction products of iron nitrate and nitrogen oxides. The simplest reactors can be, for example, vessels with fixed walls or lined with tiles and installed in the ground. Reactors also encompass, for example, reaction vessels made of glass, nitric acid-resistant plastics such as polytetrafluoroethylene (PTFE), for example, steel, enamelled steel, plastic-coated or lacquered steel, and stainless steel, for example with code material 1.44.01. The reaction vessels are preferably vessels made of stainless steel, enamelled steel, more preferably stainless steel material code 1.44.01. The reaction vessels can be open or closed. In preferred embodiments of the invention, the reaction vessels are closed. Reaction vessels are generally designed for temperatures between 0 and 150 ° C and for pressures from 0.05 MPa (0.05 megapascals corresponds to 0.5 bar) to 1.5 MPa (1.5 megapascals corresponds to 15 bar).

Один предпочтительный вариант реактора 1 показан на Фигуре 3. Реактор 1 содержит по меньшей мере реакционный сосуд 11, смеситель 12, охлаждающий блок 13, входное отверстие 111 для HNO3 и железа, выходное отверстие 112 для первого содержащего оксид азота потока NOX-1, и выходное отверстие 113 для раствора нитрата железа(II) AQ-Fe(NO3)2. В альтернативном варианте выполнения входное отверстие 111 и/или выходное отверстие 112 и/или выходное отверстие 113 в реакционном сосуде 11 можно также разработать так, чтобы они выполнялись одним и тем же отверстием, одним входным отверстием для каждого отдельного реагента и/или продукта или любой желательной их комбинацией. В предпочтительном варианте выполнения согласно Фигуре 3 смеситель 12 и охлаждающий блок 13 соединяются через линию L-11, в которой циркулирует раствор нитрата железа(II), с реакционным сосудом 11. В другом предпочтительном варианте выполнения мешалка 12 может также принимать форму механической мешалки, например, пропеллерной мешалки, в реакционном сосуде 11. В дополнительном предпочтительном варианте выполнения охлаждающий блок 13 можно реализовать непосредственно в реакционном сосуде 11, например, в виде охлаждающей рубашки или в виде охлаждающего змеевика.One preferred embodiment of reactor 1 is shown in Figure 3. Reactor 1 comprises at least a reaction vessel 11, a mixer 12, a cooling block 13, an inlet 111 for HNO 3 and iron, an outlet 112 for a first nitrogen oxide-containing stream NOX-1, and outlet 113 for iron (II) nitrate solution AQ-Fe (NO 3 ) 2 . Alternatively, the inlet 111 and / or the outlet 112 and / or the outlet 113 in the reaction vessel 11 can also be designed to be provided with the same orifice, one inlet for each individual reactant and / or product, or any the desired combination. In the preferred embodiment of Figure 3, mixer 12 and cooling block 13 are connected via line L-11, in which the iron (II) nitrate solution is circulated, to the reaction vessel 11. In another preferred embodiment, the mixer 12 can also take the form of a mechanical stirrer, for example , propeller stirrer, in the reaction vessel 11. In a further preferred embodiment, the cooling unit 13 can be implemented directly in the reaction vessel 11, for example, in the form of a cooling jacket or in the form of a cooling coil.

Ниже в тексте описано выполнение стадии а) процесса согласно изобретению посредством примера в реакторе 1. Для осуществления стадии а) процесса согласно изобретению исходные материалы железо, воду и HNO3 вводят в реакционный сосуд 11 через входное отверстие 111. Когда жидкая фаза контактирует с железом, начинается экзотермическая реакция. В основном в реактор загружают железо и воду. Азотную кислоту можно добавлять быстро, если допускает экзотермическая реакция, или за период вплоть до 10 часов. Температура взаимодействия здесь поддерживается на уровне или менее чем 60°С посредством охлаждающего устройства 13. В то же самое время жидкую фазу перемешивают посредством мешалки 12, получая однородное распределение жидкой фазы вокруг железа. Мешалка 12 служит для генерации турбулентности в жидкой фазе реакционной смеси, и в основном представляет собой насос, который циркуляционно перемещает раствор нитрата железа AQ-Fe(NO3)2 или механическую мешалку, которая перемешивает жидкую фазу, например, с помощью пропеллера. Степень конверсии определяется количеством HNO3 по отношению к железу. Раствор нитрата железа(II) AQ-Fe(NO3)2, полученный таким образом временно, или хранится в сосуде или для резервного хранения или для осаждения (не показано на Фигуре 1 или 2) и/или перемещается непосредственно по меньшей мере в один реактор 3, предпочтительно через линию L-1, которая соединяется с входным отверстием 311.The text below describes the implementation of step a) of the process according to the invention by way of example in the reactor 1. To carry out step a) of the process according to the invention, the starting materials iron, water and HNO 3 are introduced into the reaction vessel 11 through the inlet 111. When the liquid phase is in contact with iron, an exothermic reaction begins. Mainly iron and water are charged into the reactor. Nitric acid can be added quickly if exothermic reaction allows, or over a period of up to 10 hours. The reaction temperature is here maintained at or less than 60 ° C. by means of a cooling device 13. At the same time, the liquid phase is stirred by means of a stirrer 12 to obtain a uniform distribution of the liquid phase around the iron. Stirrer 12 serves to generate turbulence in the liquid phase of the reaction mixture, and is basically a pump that circulates the solution of iron nitrate AQ-Fe (NO 3 ) 2 or a mechanical stirrer that mixes the liquid phase, for example, using a propeller. The conversion is determined by the amount of HNO 3 in relation to iron. The solution of iron (II) nitrate AQ-Fe (NO 3 ) 2 , thus obtained temporarily, is either stored in a vessel or for back-up storage or for sedimentation (not shown in FIG. 1 or 2) and / or transferred directly to at least one reactor 3, preferably via line L-1, which is connected to inlet 311.

В реакторе 2 на стадии b) водную суспензию гематитовых ядер получают взаимодействием железа с азотной кислотой, получая второй содержащий оксид азота поток.In reactor 2, in step b), an aqueous slurry of hematite cores is obtained by reacting iron with nitric acid to produce a second nitrogen oxide-containing stream.

В качестве по меньшей мере одного реактора 2 возможно применять реакторы типа, хорошо известного специалистам для подобных типов реакторов. Реакторы 2 в основном содержат один или более реакционных сосудов, изготовленных и материалов, которые являются стойкими по отношению к исходному сырью. Простейшие реакционные сосуды могут представлять собой контейнеры, имеющие, например, закрепленные стены или облицованные плитками и установленные в землю. Также реакторами являются сосуды, например, изготовленные из стекла, устойчивых к азотной кислоте пластмасс, таких как политетрафторэтилен (PTFE), например, из стали, например, стали, покрытой эмалью стали, покрытой пластмассой или покрытой лаком стали, или нержавеющей стали, например, с кодом материала 1.44.01. Реакционные сосуды могут быть открытыми или закрытыми. В предпочтительных вариантах выполнения реакционные ссуды являются закрытыми. Реакционные сосуды в основном конструируют для температур между 0 и 150°С и для давлений от 0,05 МПа (0,05 мегапаскалей соответствует 0,5 бар) до 1,5 МПа (1,5 мегапаскалей соответствует 15 бар).As at least one reactor 2, it is possible to use reactors of the type well known to those skilled in the art for similar types of reactors. The reactors 2 generally contain one or more reaction vessels made and materials that are resistant to the feedstock. The simplest reaction vessels can be containers having, for example, fixed walls or tiles and set in the ground. Reactors are also vessels, for example made of glass, nitric acid-resistant plastics such as polytetrafluoroethylene (PTFE), for example, steel, for example, steel, enamelled steel, plastic-coated or lacquered steel, or stainless steel, for example, with material code 1.44.01. The reaction vessels can be open or closed. In preferred embodiments, the reaction loans are closed. Reaction vessels are generally designed for temperatures between 0 and 150 ° C and for pressures from 0.05 MPa (0.05 megapascals corresponds to 0.5 bar) to 1.5 MPa (1.5 megapascals corresponds to 15 bar).

Один предпочтительный вариант выполнения реактора 2 показан на Фигуре 4. Реактор 2 содержит по меньшей мере реакционный сосуд 21, мешалку 22, охлаждающий блок 23, нагреватель 24, входное отверстие 211 для Fe и HNO3, выходное отверстие 212 для второго содержащего оксид азота потока NOX-2, а также выходное отверстие 213 для суспензии гематитовых ядер S-Fe2O3. В одном альтернативном варианте выполнения входное отверстие 211 и/или выходное отверстие 212 и/или выходное отверстие 213 можно также разработать так, чтобы они выполнялись одним и тем же отверстием, одним входным отверстием или выходным отверстием для каждого отдельного реагента или продукта или любой желательной их комбинацией. В предпочтительном варианте выполнения согласно Фигуре 4 мешалка 22, охлаждающий блок 23 и нагреватель 24 соединяются через линию L-21, в которой циркулирует суспензия гематитовых ядер, с реакционным сосудом 21. В дополнительном предпочтительном варианте выполнения мешалку 22 можно также реализовать в форме механической мешалки, например, в виде пропеллерной мешалки, в реакционном сосуде 11. В дополнительном предпочтительном варианте выполнения охлаждающий блок 23 и/или нагреватель 24 можно реализовать непосредственно в реакционном сосуде 11, например, в виде охлаждающей рубашки и/или нагревательной рубашки или непосредственным введением потока или в виде охлаждающего патрона или нагревательного патрона или непосредственным введением холодной или горячей воды. Далее в данном документе описано выполнение стадии b) процесса согласно изобретению посредством примера на реакторе 2. Для проведения стадии b) процесса согласно изобретению исходное сырье железо, воду и HNO3 вводят в реакционный сосуд 21 через входное отверстие 211. Здесь проводят взаимодействие, как наблюдалось выше в условиях стадии b). Посредством нагревателя 24 реакционную смесь, состоящую из железа и воды, нагревают до требуемой реакционной температуры (в этом отношении, см. наблюдения в условиях стадии b) процесса согласно изобретению). Когда достигнута желательная начальная температура, добавляют HNO3 образом, описанным в условиях стадии b), инициируя экзотермическую реакцию, которая вызывает дополнительное повышение температуры реакционной смеси. В другом предпочтительном варианте выполнения в то же время жидкую фазу перемешивают посредством мешалки 22, получая однородное распределение жидкой фазы вокруг железа. Мешалка 22 служит для генерации турбулентности в жидкой фазе реакционной смеси, и в основном представляет собой насос, который циркуляционно перемещает суспензию гематитовых ядер S-(Fe2O3) или механическую мешалку, которая перемешивает жидкую фазу, например, с помощью пропеллера. Степень конверсии определяется количеством HNO3 по отношению к железу и профилем температуры во время взаимодействия. В ходе взаимодействия наблюдается устойчивое падение концентрации HNO3. Суспензию гематитовых ядер S-(Fe2O3), полученную таким образом, или временно хранят в сосуде или для резервного хранения или для осаждения (не показано на Фигуре 1, 2 или 4) через выходное отверстие 213, и/или перемещают непосредственно через выходное отверстие 213 в реактор 3, предпочтительно через линию L-2, которая соединяется с входным отверстием 311. Непрореагировавшее железо остается в реакционном сосуде 21 до следующего взаимодействия, когда добавляют опять воду и свежее железо.One preferred embodiment of reactor 2 is shown in Figure 4. Reactor 2 comprises at least a reaction vessel 21, a stirrer 22, a cooling block 23, a heater 24, an inlet 211 for Fe and HNO 3 , an outlet 212 for a second nitrogen oxide containing NOX stream. -2, as well as the outlet 213 for a suspension of hematite cores S-Fe 2 O 3 . In one alternative embodiment, inlet 211 and / or outlet 212 and / or outlet 213 may also be designed to be provided with the same orifice, one inlet or outlet for each individual reactant or product, or any desired. combination. In a preferred embodiment according to Figure 4, the agitator 22, the cooling block 23 and the heater 24 are connected via a line L-21, in which the hematite core slurry circulates, to the reaction vessel 21. In a further preferred embodiment, the agitator 22 can also be implemented in the form of a mechanical agitator, for example, in the form of a propeller agitator, in the reaction vessel 11. In a further preferred embodiment, the cooling unit 23 and / or the heater 24 can be realized directly in the reaction vessel 11, for example, in the form of a cooling jacket and / or heating jacket or by direct introduction of a stream or the form of a cooling cartridge or heating cartridge, or direct injection of cold or hot water. In the following, this document describes the implementation of step b) of the process according to the invention by way of example in the reactor 2. To carry out step b) of the process according to the invention, the feedstock iron, water and HNO 3 are introduced into the reaction vessel 21 through the inlet 211. Here, the reaction is carried out as observed above under the conditions of step b). By means of the heater 24, the reaction mixture consisting of iron and water is heated to the desired reaction temperature (in this respect, see observations under the conditions of step b) of the process according to the invention). When the desired initial temperature has been reached, HNO 3 is added in the manner described under the conditions of step b), initiating an exothermic reaction which causes an additional increase in the temperature of the reaction mixture. In another preferred embodiment, at the same time, the liquid phase is stirred by means of a stirrer 22 to obtain a uniform distribution of the liquid phase around the iron. Stirrer 22 serves to generate turbulence in the liquid phase of the reaction mixture, and is basically a pump that circulates a suspension of hematite cores S- (Fe 2 O 3 ) or a mechanical agitator that mixes the liquid phase, for example, using a propeller. The degree of conversion is determined by the amount of HNO 3 in relation to iron and by the temperature profile during the reaction. During the interaction, a steady drop in the concentration of HNO 3 is observed. The suspension of hematite cores S- (Fe 2 O 3 ) thus obtained is either temporarily stored in a vessel or for back-up storage or for sedimentation (not shown in FIG. 1, 2 or 4) through the outlet 213, and / or transferred directly through outlet 213 to reactor 3, preferably via line L-2, which connects to inlet 311. Unreacted iron remains in reaction vessel 21 until the next reaction when water and fresh iron are added again.

По меньшей мере в одном реакторе 3 на стадии с) водную суспензию гематитового пигмента получают посредствомIn at least one reactor 3 in step c), an aqueous suspension of hematite pigment is obtained by

I. взаимодействия водной суспензии гематитовых ядер из стадии b) с раствором нитрата железа(II) из стадии а) и по меньшей мере одним щелочным осадителем в присутствии по меньшей мере одного содержащего кислород газа, или посредствомI. interaction of an aqueous suspension of hematite cores from step b) with a solution of iron (II) nitrate from step a) and at least one alkaline precipitant in the presence of at least one oxygen-containing gas, or by

II. взаимодействия водной суспензии гематитовых ядер из стадии b) с раствором нитрата железа(II) из стадии а), и железом и по меньшей мере одним содержащим кислород газом, получая третий содержащий оксид азота поток.II. reacting an aqueous slurry of hematite cores from step b) with an iron (II) nitrate solution from step a) and iron and at least one oxygen-containing gas to form a third nitrogen oxide-containing stream.

В качестве по меньшей мере одного реактора 3 возможно применять реакторы типа, хорошо известного специалистам для подобных типов реакций. Реакторы 3 в основном содержат один или более реакционных сосудов, изготовленных и материалов, которые являются стойкими по отношению к исходному сырью. Простейшие реакционные сосуды могут представлять собой контейнеры, имеющие, например, закрепленные стены или облицованные плитками и установленные в землю. Также реакторами являются сосуды, например, изготовленные из стекла, устойчивых к азотной кислоте пластмасс, таких как политетрафторэтилен (PTFE), например, из стали, например, стали, покрытой эмалью стали, покрытой пластмассой или покрытой лаком стали, или нержавеющей стали, например, с кодом материала 1.44.01. Реакционные сосуды могут быть открытыми или закрытыми. В предпочтительных вариантах выполнения реакционные сосуды являются закрытыми. Реакционные сосуды в основном конструируют для температур между 0 и 150°С и для давлений от 0,05 МПа (0,05 мегапаскалей соответствует 0,5 бар) до 1,5 МПа (1,5 мегапаскалей соответствует 15 бар).As at least one reactor 3, it is possible to use reactors of the type well known to those skilled in the art for similar types of reactions. The reactors 3 generally contain one or more reaction vessels made and materials that are resistant to the feedstock. The simplest reaction vessels can be containers having, for example, fixed walls or tiles and set in the ground. Reactors are also vessels, for example made of glass, nitric acid-resistant plastics such as polytetrafluoroethylene (PTFE), for example, steel, for example, steel, enamelled steel, plastic-coated or lacquered steel, or stainless steel, for example, with material code 1.44.01. The reaction vessels can be open or closed. In preferred embodiments, the reaction vessels are closed. Reaction vessels are generally designed for temperatures between 0 and 150 ° C and for pressures from 0.05 MPa (0.05 megapascals corresponds to 0.5 bar) to 1.5 MPa (1.5 megapascals corresponds to 15 bar).

Один предпочтительный вариант выполнения реактора 3 показан на Фигуре 5. Реактор 3 содержит по меньшей мере реакционный сосуд 31, мешалку 32, нагреватель 33, входное отверстие 311 для раствора нитрата железа(II), суспензии гематитовых ядер, содержащего кислород газа и воды, выходное отверстие 312 для третьего содержащего оксид азота потока NOX-3, и выходное отверстие 313 для суспензии гематитового пигмента. В одном альтернативном варианте выполнения входное отверстие 311 и/или выходное отверстие 312 и/или выходное отверстие 313 в реакционном сосуде 311 можно также разработать так, чтобы они выполнялись одним и тем же отверстием, одним входным отверстием или выходным отверстием для каждого отдельного реагента или продукта или любой желательной их комбинацией. В предпочтительном варианте выполнения согласно Фигуре 5 мешалка 32 и нагреватель 33 соединяются через линию L-31, в которой циркулирует суспензия гематитового пигмента, с реакционным сосудом 31. В другом предпочтительном варианте выполнения мешалка 32 может также принимать форму механической мешалки, например, пропеллерной мешалки, в реакционном сосуде 31. В дополнительном варианте выполнения нагреватель 33 можно реализовать непосредственно в реакционном сосуде 31, например, в виде нагревательной рубашки, нагревательного патрона и/или нагревательной спирали, или непосредственным введением пара посредством прямого подвода горячей воды.One preferred embodiment of the reactor 3 is shown in Figure 5. The reactor 3 comprises at least a reaction vessel 31, a stirrer 32, a heater 33, an inlet 311 for a solution of iron (II) nitrate, a suspension of hematite cores, an oxygen-containing gas and water, an outlet 312 for the third nitrogen oxide-containing stream NOX-3, and an outlet 313 for the hematite pigment slurry. In one alternative embodiment, the inlet 311 and / or the outlet 312 and / or the outlet 313 in the reaction vessel 311 can also be designed to be provided with the same orifice, one inlet or outlet for each individual reactant or product. or any combination you desire. In a preferred embodiment according to Figure 5, agitator 32 and heater 33 are connected via line L-31, in which the hematite pigment suspension circulates, to the reaction vessel 31. In another preferred embodiment, the agitator 32 can also take the form of a mechanical agitator, for example a propeller agitator. in the reaction vessel 31. In a further embodiment, the heater 33 can be implemented directly in the reaction vessel 31, for example in the form of a heating jacket, heating cartridge and / or heating coil, or by direct steam injection by direct supply of hot water.

Ниже описано выполнение стадии с) процесса согласно изобретению посредством примера в реакторе 3. Для проведения стадии с) процесса согласно изобретению, в варианте выполнения "кислотного осаждения" исходные материалы железо, воду, раствор нитрата железа(II) и суспензию гематитовых ядер вводят в реакционный сосуд 31 через входное отверстие 311. Нагреватель 33 нагревает реакционную смесь до температуры от 70 до 100°С, предпочтительно от 75 до 90°С (в этом отношении см. наблюдения в условиях стадии с) процесса согласно изобретению). В то же время окислением с помощью от 0,2 до 50 л воздуха в час и на литр суспензии гематит осаждается на гематитовые ядра и в ходе взаимодействия укрупняется, пока красный железоокисный пигмент не достигнет желательного цветового оттенка (вариант выполнения "кислотное осаждение"). В другом предпочтительном варианте выполнения в то же время жидкую фазу перемешивают посредством мешалки 32, получая однородное распределение жидкой фазы, которое по мере того, как взаимодействие протекает все больше и больше, содержит суспендированные гематитовые пигменты вокруг железа. Мешалка 32 служит для генерации турбулентности в жидкой фазе реакционной смеси, и в основном представляет собой насос, который циркуляционно перемещает суспензию гематитового пигмента PAQ-Fe2O3 или механическую мешалку, которая перемешивает жидкую фазу, например, с помощью пропеллера. Суспензию гематитового пигмента PAQ-Fe2O3, полученную таким образом, или временно хранят в сосуде или для резервного хранения или для осаждения (не показано на Фигуре 1, 2, 6 или 6), и/или перемещают непосредственно в отделяющее устройство 34 через выходное отверстие 313 через линию L-32, которая соединяется с входным отверстием 341.The following describes the implementation of step c) of the process according to the invention by way of example in reactor 3. To carry out step c) of the process according to the invention, in the "acid precipitation" embodiment, the starting materials iron, water, iron (II) nitrate solution and a suspension of hematite cores are introduced into the reaction vessel 31 through inlet 311. A heater 33 heats the reaction mixture to a temperature of from 70 to 100 ° C, preferably from 75 to 90 ° C (in this regard, see observations under the conditions of step c) of the process according to the invention). At the same time, by oxidation with 0.2 to 50 liters of air per hour and per liter of suspension, hematite is deposited on the hematite cores and coarsens during the interaction until the red iron oxide pigment reaches the desired color shade ("acid precipitation" embodiment). In another preferred embodiment, at the same time, the liquid phase is agitated by means of a stirrer 32, obtaining a uniform distribution of the liquid phase, which, as the reaction proceeds more and more, contains suspended hematite pigments around the iron. Stirrer 32 serves to generate turbulence in the liquid phase of the reaction mixture, and is basically a pump that circulates a suspension of hematite pigment PAQ-Fe 2 O 3 or a mechanical agitator that mixes the liquid phase, for example, using a propeller. The PAQ-Fe 2 O 3 hematite pigment suspension thus obtained is either temporarily stored in a vessel or for back-up storage or for sedimentation (not shown in Figure 1, 2, 6 or 6), and / or transferred directly to the separating device 34 via the outlet 313 through a line L-32 that connects to the inlet 341.

По меньшей мере в одном отделяющем устройстве 34 на стадии d) гематитовый пигмент, присутствующий в водной суспензии гематитового пигмента, отделяют от водной фазы, предпочтительно фильтрацией и/или осаждением суспензии гематитового пигмента и/или промыванием осадка на фильтре, полученного фильтрацией и/или осаждением.In at least one separating device 34 in step d) the hematite pigment present in the aqueous hematite pigment suspension is separated from the aqueous phase, preferably by filtration and / or precipitation of the hematite pigment suspension and / or washing the filter cake obtained by filtration and / or precipitation ...

В качестве по меньшей мере одного отделяющего устройства 34 возможно применение устройств типа, достаточно хорошо известных специалистам для подобных стадий отделения. Отделяющее устройство 34 можно реализовать непосредственно в реакторе 3 или в качестве отдельного устройства. Если отделяющее устройство 34 реализуется как отдельное блок, он соединяется через линию L-32 с реактором 3 (см. также Фигуру 2а).As the at least one separating device 34 it is possible to use devices of a type well known to those skilled in the art for such separation stages. The separating device 34 can be implemented directly in the reactor 3 or as a separate device. If the separating device 34 is implemented as a separate unit, it is connected via line L-32 to the reactor 3 (see also Figure 2a).

Предпочтительный вариант выполнения отделяющего устройства 34 показан на Фигуре 6. Отделяющее устройство 34 содержит по меньшей мере входное отверстие 341 для суспензии гематитового пигмента, отделяющий комплект 342, выходное отверстие 343 для гематитового пигмента и выходное отверстие 344 для сточной воды AQ-1. Составляющие сточной воды AQ-1 включают нитратные соединения, нитритные соединения и аммиачные соединения, и, следовательно, эта сточная вода в основном имеет общее содержание азота от 0,2 до 10 г/л азота, предпочтительно от 0,2 до 5 г/л азота (вычисленное в каждом случае на основе элементарного азота). В одном альтернативном варианте выполнения входное отверстие 341 и/или выходное отверстие 343 и/или выходное отверстие 344 в отделяющем устройстве 34 можно также разработать так, чтобы они выполнялись одним и тем же отверстием, одним входным отверстием или выходным отверстием для каждого отдельного реагента и/или продукта или любой желательной их комбинацией. В дополнительном альтернативном варианте выполнения отделяющее устройство 34 можно объединить в одно целое в реакторе 3; в этом случае линия L-10 соединяется непосредственно с реактором 3 (как также изображено на Фигуре 2).A preferred embodiment of the separating device 34 is shown in Figure 6. The separating device 34 comprises at least an inlet 341 for a hematite pigment suspension, a separating kit 342, an outlet 343 for a hematite pigment, and an AQ-1 wastewater outlet 344. The constituents of the AQ-1 waste water include nitrate compounds, nitrite compounds and ammonia compounds, and therefore this waste water generally has a total nitrogen content of 0.2 to 10 g / L nitrogen, preferably 0.2 to 5 g / L nitrogen (calculated in each case based on elemental nitrogen). In one alternative embodiment, inlet 341 and / or outlet 343 and / or outlet 344 in separator 34 may also be designed to be provided with the same orifice, one inlet or outlet for each individual reactant and / or product, or any desired combination thereof. In a further alternative embodiment, the separating device 34 can be integrated in one piece in the reactor 3; in this case, line L-10 connects directly to reactor 3 (as also shown in Figure 2).

Ниже описано выполнение стадии d) процесса согласно изобретению посредством примера на отделяющем устройстве 34.The following describes the implementation of step d) of the process according to the invention by way of example on a separating device 34.

Для выполнения стадии d) процесса согласно изобретению суспензию гематитового пигмента вводят через входное отверстие 341 в отделяющий комплект 342. В этом комплекте твердые составляющие отделяются от жидких составляющих. Перед этим возможно необязательно проводить одну или более стадий отсеивания, более предпочтительно с различными размерами сит и с уменьшающимися размерами сит. Отделение пигмента от жидкой фазы выполняется, например, фильтрацией. Отделяют жидкую фазу, и необязательно промывочную жидкость, полученную после промывания отделенного твердого вещества, упоминаемую совместно далее в данном документе как сточная вода AQ-1, перемещают через выходное отверстие 344 в блок для очистки сточной воды 10 через линию L-10. Влажный осадок на фильтре извлекают из отделяющего комплекта 342 через выходное отверстие 343 и далее высушивают. В альтернативном варианте выполнения красный железоокисный пигмент высушивают непосредственно в отделяющем комплекте 342 и затем удаляют в высушенной форме из выходного отверстия 343.To carry out step d) of the process according to the invention, the hematite pigment suspension is introduced through inlet 341 into a separating set 342. In this set, the solid constituents are separated from the liquid constituents. Prior to this, it is optionally possible to carry out one or more screening steps, more preferably with different sieve sizes and with decreasing sieve sizes. The separation of the pigment from the liquid phase is carried out, for example, by filtration. The liquid phase is separated, and optionally, the washing liquid obtained after washing the separated solid, referred to collectively hereinafter as waste water AQ-1, is transferred through the outlet 344 to the waste water treatment unit 10 via line L-10. The wet filter cake is removed from the separating set 342 through the outlet 343 and then dried. In an alternative embodiment, the red iron oxide pigment is dried directly in the separating set 342 and then removed in dried form from the outlet 343.

По меньшей мере в одном окислительном блоке 5 на стадии е) окисляют второй содержащий оксид азота поток из стадии b).In at least one oxidation unit 5, in step e), the second nitrogen oxide-containing stream from step b) is oxidized.

В качестве по меньшей мере одного окислительного блока 5 возможно применять окислительные блоки типа, достаточно хорошо известные специалистам для подобного типа реакций.As the at least one oxidation unit 5, it is possible to use oxidation units of the type well known to those skilled in the art for this type of reaction.

Окислительный блок 5 для окисления оксидов азота в основном содержит трубопроводы или окислительный сосуд, в котором газовую фазу, содержащую газ, который следует окислить, приводят в контакт с окислителем, необязательно применением одного или более катализаторов и/или высокоэнергетического излучения, например, УФ излучения, входное отверстие для второго содержащего оксид азота потока, входное отверстие для окислителя, выходное отверстие для окисленного второго потока, необязательно источник высокоэнергетического излучения, например, УФ лампа, и/или необязательно по меньшей мере один катализатор. Окислителями являются в основном воздух или другие содержащие кислород газы, озон или пероксид водорода. Предпочтительным является воздух. Катализаторами окисления являются в основном активированный уголь, силикагель, молекулярные сита, ванадий-цинковые или хром-цинковые катализаторы или диоксид титана. В дополнительном предпочтительном варианте выполнения одна или более УФ ламп, расположенных внутри окислительного сосуда, могут ускорить окисление. Окислительными блоками 5 являются предпочтительно трубопроводы, более предпочтительно в спиральных вариантах выполнения, в которых источники УФ излучения устанавливают таким образом, что поток, который следует окислить, находится в контакте с источником УФ света, интенсивно и настолько длительно, насколько возможно.The oxidation unit 5 for oxidizing nitrogen oxides mainly comprises pipelines or an oxidizing vessel in which the gas phase containing the gas to be oxidized is brought into contact with an oxidizing agent, optionally using one or more catalysts and / or high energy radiation, for example UV radiation, an inlet for a second nitrogen oxide-containing stream, an inlet for an oxidant, an outlet for an oxidized second stream, optionally a source of high energy radiation, such as a UV lamp, and / or optionally at least one catalyst. Oxidants are mainly air or other oxygen-containing gases, ozone or hydrogen peroxide. Air is preferred. The oxidation catalysts are mainly activated carbon, silica gel, molecular sieves, vanadium-zinc or chromium-zinc catalysts, or titanium dioxide. In a further preferred embodiment, one or more UV lamps located within the oxidation vessel can accelerate oxidation. The oxidation units 5 are preferably conduits, more preferably in spiral embodiments, in which the UV radiation sources are positioned such that the stream to be oxidized is in contact with the UV light source as intensely and for as long as possible.

Предпочтительные варианты выполнения окислительного блока 5 показаны на Фигурах 7 и 7а. Окислительный блок 5 содержит по меньшей мере входное отверстие 51 для второго содержащего оксид азота потока, выходное отверстие 52 для окисленного второго содержащего оксид азота потока NOX-2, входное отверстие 55 для окислителя и окислительный сосуд 56. Окислительный блок 5 необязательно дополнительно содержит излучающий блок 53, предпочтительно излучающий УФ блок и/или один или более катализаторов окисления 54. В одном альтернативном варианте выполнения входное отверстие 51 и/или входное отверстие 55 и/или выходное отверстие 52 в реакционном сосуде 56 можно также разработать так, чтобы они выполнялись одним и тем же отверстием, одним входным отверстием или выходным отверстием для каждого отдельного реагента или продукта или любой желательной их комбинацией.Preferred embodiments of the oxidation unit 5 are shown in Figures 7 and 7a. Oxidation unit 5 comprises at least an inlet 51 for a second nitrogen oxide-containing stream, an outlet 52 for an oxidized second nitrogen oxide-containing stream NOX-2, an oxidant inlet 55, and an oxidation vessel 56. The oxidation unit 5 optionally further comprises an emitting unit 53 , preferably a UV emitting unit and / or one or more oxidation catalysts 54. In one alternative embodiment, inlet 51 and / or inlet 55 and / or outlet 52 in reaction vessel 56 may also be designed to be the same the same hole, one inlet or outlet for each individual reagent or product, or any desired combination thereof.

Ниже описано выполнение стадии е) процесса согласно изобретению посредством примера на окислительном блоке 5. Для проведения стадии е) процесса согласно изобретению второй содержащий оксид азота поток NOX-2 из реактора 2 перемещают в окислительный блок 5 выходным отверстием 212 через линию L-4, которая соединяется с входным отверстием 51. Окисление второго содержащего оксид азота потока NOX-2 происходит в окислительном сосуде 56. Для окисления выгодно присутствие второго содержащего оксид азота потока NOX-2 с температурой от 20 до 300°С. Или поток, который следует окислить, доводят до температуры, требуемой для окисления, нагреванием, или поток, который следует окислить, на самом деле уже имеет требуемую температуру в результате предшествующей технологической стадии. Окисление проводят, как правило, в условиях атмосферного давления, но также его можно ускорить повышенным давлением газа в окислителе. В основном окисление проводят при давлениях от 0,08 МПа до 2 МПа, предпочтительно от 0,08 МПа до 1 МПа. Через входное отверстие 55 окислитель поступает в окислительный сосуд 56. Во время окисления NO во втором содержащем оксид азота потоке NOX-2 окисляется до NO2, давая окисленный второй содержащий оксид азота поток NOX-2-OX. После окисления окисленный второй содержащий оксид азота поток NOX-2-OX перемещается из выходного отверстия 52 через линию L-5, которая соединяется с входным отверстием 41 или 61, в скруббер 4 или 6 (см. Фигуру 1).The following describes the implementation of step e) of the process according to the invention by way of example on the oxidation unit 5. To carry out step e) of the process according to the invention, the second nitrogen oxide-containing stream NOX-2 from the reactor 2 is transferred to the oxidation unit 5 through the outlet 212 via line L-4, which connects to inlet 51. Oxidation of the second nitrogen oxide-containing stream NOX-2 takes place in an oxidation vessel 56. For oxidation, it is advantageous to have a second nitrogen oxide-containing stream NOX-2 with a temperature of 20 to 300 ° C. Either the stream to be oxidized is brought to the required temperature for oxidation by heating, or the stream to be oxidized is actually already at the required temperature as a result of the previous process step. Oxidation is usually carried out under atmospheric pressure, but it can also be accelerated by increased gas pressure in the oxidizer. In general, the oxidation is carried out at pressures from 0.08 MPa to 2 MPa, preferably from 0.08 MPa to 1 MPa. Through inlet 55, the oxidant enters the oxidation vessel 56. During the oxidation of NO in the second nitrogen oxide-containing stream, NOX-2 is oxidized to NO2, giving an oxidized second nitrogen oxide-containing stream NOX-2-OX. After oxidation, the oxidized second nitrogen oxide containing stream NOX-2-OX moves from outlet 52 through line L-5, which connects to inlet 41 or 61, to scrubber 4 or 6 (see Figure 1).

По меньшей мере в одном скруббере 4 и/или 6 согласно стадии f) первый содержащий оксид азота поток и, когда стадию с) проводили согласно варианту II., также третий содержащий оксид азота поток, а также окисленный второй содержащий оксид азота поток из стадии е) контактируют с водной промывочной фазой с генерацией предварительно очищенного газового потока и обогащенной азотной кислотой промывочной фазы.In at least one scrubber 4 and / or 6 according to step f), the first nitrogen oxide-containing stream and, when step c) was carried out according to variant II., Also the third nitrogen oxide-containing stream as well as the oxidized second nitrogen oxide-containing stream from step e ) contact with an aqueous wash phase to generate a pre-purified gas stream and a wash phase enriched in nitric acid.

В качестве по меньшей мере одного скруббера 4 и/или 6 возможно применять скрубберы типа, достаточно хорошо известные специалистам для подобных стадий очистки отработанного газа. Скрубберы 4 или 6 содержат по меньшей мере одно входное отверстие для первого содержащего оксид азота потока и/или для окисленного второго содержащего оксид азота потока и/или для третьего содержащего оксид азота потока, входное отверстие для водной промывочной фазы, выходное отверстие для обогащенной HNO3 промывочной фазы и выходное отверстие для предварительно очищенного газового потока.As at least one scrubber 4 and / or 6, it is possible to use scrubbers of the type well known to those skilled in the art for similar waste gas purification steps. Scrubbers 4 or 6 comprise at least one inlet for a first nitrogen oxide containing stream and / or for an oxidized second nitrogen oxide containing stream and / or for a third nitrogen oxide containing stream, an inlet for an aqueous scrubbing phase, an outlet for an enriched HNO 3 a flushing phase and an outlet for a pre-purified gas stream.

Скрубберы 4 или 6 представляют собой в основном газоочистители, в которых газовая фаза контактирует с жидкой фазой, предпочтительно с водной промывочной фазой. Одним из компонентов газовой фазы является газ, который следует удалить из газовой фазы. Газ, который следует удалить, хорошо растворяется в жидкой фазе или взаимодействует с жидкой фазой с получением растворенного продукта реакции. Жидкой фазой является в основном вода, водные растворы гидроксидов щелочных металлов и щелочноземельных металлов, разбавленный раствор пероксида водорода или азотная кислота.Scrubbers 4 or 6 are generally scrubbers in which the gas phase is in contact with a liquid phase, preferably an aqueous scrubbing phase. One of the components of the gas phase is gas, which must be removed from the gas phase. The gas to be removed dissolves well in the liquid phase or reacts with the liquid phase to form a dissolved reaction product. The liquid phase is mainly water, aqueous solutions of hydroxides of alkali metals and alkaline earth metals, dilute hydrogen peroxide solution or nitric acid.

Жидкая фаза или находится на дне газоочистителя или ее вводят во внутреннюю часть газоочистителя таким образом, чтобы сильно увеличить площадь поверхности жидкой фазы, например, посредством распыления или разбрызгивания. Примерами подобных скрубберов являются оросительные скрубберы, скрубберы оросительной конденсации, скрубберы с поперечным потоком или противоточные скрубберы. Если жидкая фаза находится на дне газоочистителя, газовую фазу вводят в жидкую фазу таким образом, чтобы газовая фаза имела максимальную площадь контакта, например, посредством введения с применением специальной насадки или посредством существенного смешения двух фаз. Примерами подобных газоочистителей являются насадочные скрубберы.The liquid phase is either at the bottom of the scrubber or is introduced into the interior of the scrubber in such a way as to greatly increase the surface area of the liquid phase, for example, by spraying or spraying. Examples of such scrubbers are spray scrubbers, spray condensation scrubbers, crossflow scrubbers or counterflow scrubbers. If the liquid phase is at the bottom of the scrubber, the gas phase is introduced into the liquid phase so that the gas phase has a maximum contact area, for example, by introduction using a special nozzle or by substantially mixing the two phases. Examples of such scrubbers are packed scrubbers.

Предпочтение отдается скрубберам 4 и/или 6, которые функционируют с нейтральной средой, такой как вода, или кислой средой, такой как азотная кислота, или их смесями в качестве водной фазы. В этом заключается преимущество, что диоксид азота или пентоксид диазота продуцирует азотную кислоту, которую можно возвратить в процесс.Preference is given to scrubbers 4 and / or 6 which operate with a neutral medium such as water or an acidic medium such as nitric acid or mixtures thereof as the aqueous phase. This is the advantage that nitrogen dioxide or dinitrogen pentoxide produces nitric acid that can be recycled to the process.

Предпочтительные варианты выполнения скруббера 4 или 6 показаны на Фигурах 8 и 8а. В одном варианте выполнения скрубберы 4 или 6 содержат по меньшей мере одно входное отверстие для первого содержащего оксид азота потока и/или для окисленного второго содержащего оксид азота потока и/или для третьего содержащего оксид азота потока, колонну скруббера, входное отверстие для водной промывочной фазы, выходное отверстие для обогащенной азотной кислотой промывочной фазы и выходное отверстие для предварительно очищенного газового потока. Дополнительный вариант выполнения скруббера 4 или 6 дополнительно содержит регулирующий клапан, который соединяется с входным отверстием водной промывочной фазы и с выходным отверстием для обогащенной азотной кислотой промывочной фазы.Preferred embodiments of the scrubber 4 or 6 are shown in Figures 8 and 8a. In one embodiment, scrubbers 4 or 6 comprise at least one inlet for a first nitrogen oxide containing stream and / or for an oxidized second nitrogen oxide containing stream and / or for a third nitrogen oxide containing stream, a scrubber column, an inlet for an aqueous wash phase , an outlet for a nitric acid-rich wash phase and an outlet for a pre-purified gas stream. A further embodiment of the scrubber 4 or 6 further comprises a control valve which is connected to the inlet of the aqueous wash phase and to the outlet for the nitric acid-rich wash phase.

Ниже описывается выполнение стадии f) процесса согласно изобретению в скруббере 4 или 6. Водную промывочную фазу WP вводят через входное отверстие 412 или 612 в колонну скруббера 41 или 61, где ее хорошо распределяют посредством подходящих приспособлений над внутренней частью колонны скруббера 41 или 61. Первый содержащий оксид азота поток NOX-1 и/или окисленный второй содержащий оксид азота поток NOX-2-OX и/или третий содержащий оксид азота поток NOX-3 вводят через входное отверстие 411 или 611 в колонну скруббера 41 или 61, где они контактируют с водной промывочной фазой WP. Обогащенная азотной кислотой промывочная фаза WP-1, полученная после контакта содержащих азотную кислоту потоков NOX-1, NOX-2-OX и/или NOX-3, или перемещается через линию в сосуд и/или перемещается снова в виде водной промывочной фазы WP через входное отверстие 412 или 612 в колонну скруббера, где она еще раз контактирует с содержащими оксид азота потоками NOX-1, NOX-2-OX и/или NOX-3. Это приводит к непрерывному увеличению содержания азотной кислоты обогащенной азотной кислотой промывочной фазы WP-1 до тех пор, пока содержание не достигнет желательного значения. Затем в дополнительном предпочтительном варианте выполнения промывочная фаза WP-1, обогащенная таким образом азотной кислотой, возвращается согласно стадии i) процесса согласно изобретению в стадии а) и/или b) и/или с). В дополнительном предпочтительном варианте выполнения процесса обогащенная азотной кислотой промывочная фаза WP-1 сохраняется в одном или более сосудах до ее следующего применения. В дополнительном предпочтительном варианте выполнения процесса обогащенная азотной кислотой промывочная фаза WP-1 перемещается из выходного отверстия 414 или 614 колонны скруббера 41 или 61 и перемещается опять через линию L-41 или L-61 и через входное отверстие 412 или 612 в колонну скруббера. Многопозиционный клапан соединяют в линию L-41 или L-61, что дает возможность дозировать водную промывочную фазу WP в линию L-41 или L-61, и дает возможность удалять обогащенную азотной кислотой промывочную фазу WP-1 из линии L-41 или L-61. В дополнительном варианте выполнения скруббера 4 входное отверстие 411 и/или входное отверстие 412 и/или выходное отверстие 413 и/или выходное отверстие 414 можно также разработать так, чтобы они выполнялись одним и тем же отверстием, одним входным отверстием или выходным отверстием для каждого отдельного реагента или продукта или любой желательной их комбинацией. В дополнительном варианте выполнения скруббера 6 входное отверстие 611 и/или входное отверстие 612 и/или выходное отверстие 613 и/или выходное отверстие 614 можно также разработать так, чтобы они выполнялись одним и тем же отверстием, одним входным отверстием или выходным отверстием для каждого отдельного реагента или продукта или любой желательной их комбинацией.The following describes the implementation of step f) of the process according to the invention in a scrubber 4 or 6. The aqueous wash phase WP is introduced through inlet 412 or 612 into the scrubber column 41 or 61, where it is well distributed by means of suitable devices over the interior of the scrubber column 41 or 61. First nitrogen oxide-containing stream NOX-1 and / or oxidized second nitrogen oxide-containing stream NOX-2-OX and / or third nitrogen oxide containing stream NOX-3 are introduced through inlet 411 or 611 into scrubber column 41 or 61, where they contact water wash phase WP. The nitric acid-enriched wash phase WP-1, obtained after contact of the nitric acid-containing streams NOX-1, NOX-2-OX and / or NOX-3, is either transferred through the line to the vessel and / or transferred again as an aqueous wash phase WP through an inlet 412 or 612 to the scrubber column, where it is once again in contact with the NOX-1, NOX-2-OX and / or NOX-3 containing nitrogen oxide streams. This results in a continuous increase in the nitric acid content of the nitric acid-rich wash phase WP-1 until the content reaches the desired value. Then, in a further preferred embodiment, the washing phase WP-1, thus rich in nitric acid, is recycled according to step i) of the process according to the invention in step a) and / or b) and / or c). In a further preferred embodiment of the process, the nitric acid-rich wash phase WP-1 is stored in one or more vessels until its next use. In a further preferred embodiment of the process, the nitric acid-rich wash phase WP-1 is transferred from the outlet 414 or 614 of the scrubber column 41 or 61 and moves again through line L-41 or L-61 and through inlet 412 or 612 into the scrubber column. The multi-position valve is connected to line L-41 or L-61, which makes it possible to meter the water flush phase WP into line L-41 or L-61, and makes it possible to remove the nitric acid-rich flush phase WP-1 from the line L-41 or L -61. In a further embodiment of the scrubber 4, the inlet 411 and / or the inlet 412 and / or the outlet 413 and / or the outlet 414 can also be designed to be formed with the same opening, one inlet or outlet for each individual reagent or product; or any desired combination thereof. In a further embodiment of the scrubber 6, the inlet 611 and / or the inlet 612 and / or the outlet 613 and / or the outlet 614 can also be designed to be provided with the same opening, one inlet or outlet for each individual reagent or product; or any desired combination thereof.

После промывки в одном варианте выполнения предварительно очищенный газовый поток NOX-4 перемещают из выходного отверстия 413 или 613 через линию L-7, которая соединяется с входным отверстием 81, к нагревателю 8 (см. Фигуру 1). В дополнительном варианте выполнения предварительно очищенный газовый поток NOX-4, после промывки перемещают из выходного отверстия 413 или 613 через линию L-6а или L-6b, которая соединяется с входным отверстием 71, к теплообменнику 7 (см. Фигуру 2).After flushing, in one embodiment, the pre-purified NOX-4 gas stream is transferred from outlet 413 or 613 through line L-7, which connects to inlet 81, to heater 8 (see Figure 1). In a further embodiment, the pre-purified gas stream NOX-4, after flushing, is transferred from outlet 413 or 613 through line L-6a or L-6b, which connects to inlet 71, to heat exchanger 7 (see Figure 2).

В одном предпочтительном варианте выполнения теплообменник 7 присоединяют между скрубберами 4 и/или 6 и нагревателем 8.In one preferred embodiment, the heat exchanger 7 is connected between the scrubbers 4 and / or 6 and the heater 8.

В теплообменнике 7 на стадии g) i) в предпочтительном варианте выполнения процесса согласно изобретению предварительно очищенный газовый поток предварительно нагревают до температуры от 250 до 500°С, более предпочтительно от 300 до 450°С.In the heat exchanger 7, in step g) i) in a preferred embodiment of the process according to the invention, the pre-purified gas stream is preheated to a temperature of from 250 to 500 ° C, more preferably from 300 to 450 ° C.

В качестве по меньшей мере одного теплообменника 7 возможно применять теплообменники типа, достаточно хорошо известного специалистам для подобных технологических стадий. По меньшей мере один теплообменник 7 содержит по меньшей мере одно входное отверстие для предварительно очищенного газового потока, выходное отверстие для предварительно нагретого предварительно очищенного газового потока, входное отверстие для очищенного отработанного газа и выходное отверстие для охлажденного очищенного отработанного газа.As the at least one heat exchanger 7, it is possible to use heat exchangers of a type well known to those skilled in the art for such technological stages. The at least one heat exchanger 7 comprises at least one inlet for a pre-cleaned gas stream, an outlet for a pre-heated pre-cleaned gas stream, an inlet for a cleaned waste gas, and an outlet for a cooled cleaned waste gas.

Теплообменниками 7 в основном являются устройства, в которых присутствует теплоперенос от потока, имеющего более высокую температуру, к потоку с более низкой температурой и наоборот. Этот теплоперенос может быть прямым, не прямым или полунепрямым. Типичным примером прямого теплопереноса является, например, стояк водяного охлаждения. Типичным примером непрямого теплопереноса является, например, рекуператор. Типичным примером полунепрямого теплопереноса является, например, вращающийся теплообменник. Применяемые теплообменники в основном представляют собой теплообменники трубчатого или тарельчатого типа. В подобных теплообменниках геометрическое прохождение различных потоков может быть противотоком, в совместном потоке или поперечном потоке.Heat exchangers 7 are generally devices in which there is heat transfer from a stream with a higher temperature to a stream with a lower temperature and vice versa. This heat transfer can be direct, indirect, or semi-indirect. A typical example of direct heat transfer is, for example, a cooling tower. A typical example of indirect heat transfer is, for example, a recuperator. A typical example of semi-indirect heat transfer is, for example, a rotary heat exchanger. The heat exchangers used are mainly tube or plate type heat exchangers. In such heat exchangers, the geometrical flow of the various flows can be counter-flow, co-flow or cross-flow.

Один предпочтительный вариант выполнения теплообменника 7 показан на Фигуре 9. Теплообменник 7 содержит по меньшей мере входное отверстие 71 для предварительно очищенного газового потока NOX-4, выходное отверстие 72 для предварительно нагретого предварительно очищенного газового потока NOX-5, входное отверстие 73 для очищенного отработанного газа G-1 и выходное отверстие 74 для охлажденного очищенного отработанного газа G-EX.One preferred embodiment of the heat exchanger 7 is shown in Figure 9. The heat exchanger 7 comprises at least an inlet 71 for a pre-treated NOX-4 gas stream, an outlet 72 for a pre-heated pre-treated NOX-5 gas stream, an inlet 73 for a purified waste gas G-1 and outlet 74 for cooled purified waste gas G-EX.

Ниже описано выполнение стадии g) i) процесса согласно изобретению посредством примера на теплообменнике 7. Предварительно очищенный газовый поток NOX-4 перемещается от выходного отверстия 413 скруббера 4 и/или выходного отверстия 613 скруббера 6 по меньшей мере через одну линию L-6a и/или L-6b к входному отверстию 71 в теплообменнике 7. В теплообменнике 7, тепло от очищенного отработанного газа G-1, который перемещается от выходного отверстия 924 устройства для очистки отработанного газа 9 (подробное описание этого устройства для очистки отработанного газа 9 следует далее или ниже) через линию L-9 к входному отверстию 73 теплообменника 7, используется для нагревания предварительно очищенного газового потока NOX-4. Предварительно очищенный газовый поток, таким образом предварительно нагретый, NOX-5, покидает теплообменник 7 через выходное отверстие 72 и перемещается через линию L-7 к входному отверстию 81 нагревателя 8. В результате прохождения тепла очищенного отработанного газа G-1 к предварительно очищенному газовому потоку NOX-4, очищенный отработанный газ G-1 охлаждается и покидает теплообменник 7 через выходное отверстие 74 как охлажденный очищенный отработанный газ G-EX, который после этого можно сбросить в окружающий воздух, предпочтительно через трубу.The following describes the implementation of step g) i) of the process according to the invention by way of example on a heat exchanger 7. The pre-purified gas stream NOX-4 moves from the outlet 413 of the scrubber 4 and / or the outlet 613 of the scrubber 6 through at least one line L-6a and / or L-6b to the inlet 71 in the heat exchanger 7. In the heat exchanger 7, heat from the cleaned waste gas G-1, which moves from the outlet 924 of the waste gas cleaning device 9 (a detailed description of this waste gas cleaning device 9 follows or below) through line L-9 to the inlet 73 of the heat exchanger 7, is used to heat the pre-purified NOX-4 gas stream. The pre-treated gas stream, thus pre-heated, NOX-5, leaves the heat exchanger 7 through the outlet 72 and moves through the line L-7 to the inlet 81 of the heater 8. As a result of the passage of heat from the purified waste gas G-1 to the pre-treated gas stream NOX-4, the purified exhaust gas G-1 is cooled and leaves the heat exchanger 7 through the outlet 74 as cooled purified exhaust gas G-EX, which can then be discharged into the ambient air, preferably through a pipe.

По меньшей мере в одном нагревателе согласно стадии g) предварительно очищенный газовый поток из стадии f) нагревается до температуры от 200 до 1400°С. В связи с этим, некоторое количество оксидов азота, предпочтительно монооксида диазота, уже удалено из предварительно очищенного газового потока.In at least one heater according to step g), the pre-purified gas stream from step f) is heated to a temperature of 200 to 1400 ° C. In this regard, a certain amount of nitrogen oxides, preferably dinitrogen monoxide, has already been removed from the previously purified gas stream.

В качестве по меньшей мере одного нагревателя 8 возможно применять нагреватели типа, достаточно хорошо известные специалистам для подобных стадий.As the at least one heater 8, it is possible to use heaters of a type well known to those skilled in the art for such steps.

Нагревателями в основном являются устройства, которые поднимают температуру потока. Поток можно нагревать прямо или не прямо. Примером прямого нагревания является газовая веерная горелка, в которой горячие газообразные продукты сгорания вызывают прямое нагревание газового потока, смешанного с ними. Устройством непрямого нагревания является, например, электрический нагревательный элемент, такой как нагревательная спираль. Нагреватели 8 в основном содержат по меньшей мере одно входное отверстие для предварительно очищенного газового потока, выходное отверстие для предварительно нагретого предварительно очищенного газового потока, нагревательную камеру и по меньшей мере один нагревательный элемент, предпочтительно веерную горелку.Heaters are mainly devices that raise the temperature of the flow. The stream can be heated directly or indirectly. An example of direct heating is a gas fan burner in which hot combustion gases cause direct heating of the gas stream mixed therewith. The indirect heating device is, for example, an electrical heating element such as a heating coil. Heaters 8 generally comprise at least one inlet for a pre-purified gas stream, an outlet for a pre-heated pre-purified gas stream, a heating chamber and at least one heating element, preferably a fan burner.

Один предпочтительный вариант выполнения нагревателя 8 показан на Фигуре 10. Нагреватель 8 содержит по меньшей мере одно входное отверстие 81 для предварительно очищенного газового потока NOX-4 или предварительно нагретого предварительно очищенного газового потока NOX-5, по меньшей мере одно выходное отверстие 82 для нагретого предварительно очищенного газового потока NOX-6, по меньшей мере одну нагревательную камеру 83 и по меньшей мере один нагревательный элемент 84, предпочтительно газовую веерную горелку.One preferred embodiment of the heater 8 is shown in Figure 10. The heater 8 comprises at least one inlet 81 for a pre-purified NOX-4 gas stream or a pre-heated pre-purified NOX-5 gas stream, at least one outlet 82 for a pre-heated purified gas stream NOX-6, at least one heating chamber 83 and at least one heating element 84, preferably a gas fan burner.

Ниже описано нагревание предварительно очищенного газового потока до температуры от 200 до 1400°С в соответствии со стадией g) процесса согласно изобретению посредством примера на нагревателе 8. Для проведения нагревания предварительно очищенного газового потока до температуры от 200 до 1400°С, в одном варианте выполнения (см. Фигуру 1), предварительно очищенный газовый поток NOX-4 перемещают из выходного отверстия 413 и/или 613 скрубберов 4 и/или 6 через линию L-7, которая соединяется с входным отверстием 81, к входному отверстию 81 нагревателя 8. В дополнительном варианте выполнения (см. Фигуру 2), предварительно нагретый предварительно очищенный газовый поток NOX-5 перемещается из выходного отверстия 72 теплообменника через линию L-7, которая соединяется с входным отверстием 81, к входному отверстию 81 нагревателя 8. Предпочтение отдается прямому нагреванию предварительно очищенного газового потока NOX-4 или предварительно нагретого предварительно очищенного газового потока NOX-5 посредством газовой веерной горелки. Предварительно очищенный газовый поток NOX-4 или предварительно нагретый предварительно очищенный газовый поток NOX-5 нагревается здесь до температуры, требуемой в блоке для очистки отработанного газа 10, от 250 до 500°С в присутствии по меньшей мере одного катализатора и/или от 800 до 1400°С в отсутствии катализатора и затем в виде нагретого предварительно очищенного газового потока NOX-6, покидает нагреватель 8 через выходное отверстие 82 и перемещается через линию L-8 к входному отверстию 911 блока для очистки отработанного газа 9.The heating of the pre-purified gas stream to a temperature of 200 to 1400 ° C in accordance with step g) of the process according to the invention by way of example on a heater 8 is described below. (see Figure 1), the pre-treated NOX-4 gas stream is transferred from the outlet 413 and / or 613 of the scrubbers 4 and / or 6 through the line L-7, which is connected to the inlet 81, to the inlet 81 of the heater 8. B In a further embodiment (see Figure 2), the preheated pre-treated NOX-5 gas stream is moved from the outlet 72 of the heat exchanger via line L-7, which connects to the inlet 81, to the inlet 81 of the heater 8. Direct heating of the preheater is preferred. purified gas stream NOX-4 or preheated pre-purified gas stream NOX-5 according to by means of a gas fan burner. The pre-purified NOX-4 gas stream or the pre-heated pre-purified NOX-5 gas stream is heated here to the temperature required in the waste gas purification unit 10, from 250 to 500 ° C in the presence of at least one catalyst and / or from 800 to 1400 ° C in the absence of a catalyst and then in the form of a heated pre-purified gas stream NOX-6, leaves the heater 8 through the outlet 82 and moves through the line L-8 to the inlet 911 of the unit for cleaning waste gas 9.

По меньшей мере в одном блоке для очистки отработанного газа 9, согласно стадии g), оксиды азота удаляются из предварительно очищенного газового потока из стадии f) нагреванием до температуры от 200 до 1400°С, необязательно в присутствии катализатора, предпочтительно от 250 до 500°С в присутствии катализатора или от 800 до 1400°С в отсутствии катализатора, получая очищенный газовый поток.In at least one waste gas purification unit 9, according to step g), nitrogen oxides are removed from the pre-purified gas stream from step f) by heating to a temperature of 200 to 1400 ° C, optionally in the presence of a catalyst, preferably 250 to 500 ° C in the presence of a catalyst or from 800 to 1400 ° C in the absence of a catalyst, obtaining a purified gas stream.

В качестве по меньшей мере одного блока для очистки обработанного газа 9 возможно применять блоки для очистки обработанного газа, достаточно хорошо известные специалистам для подобных операций очистки.As at least one treatment gas purification unit 9, it is possible to use treated gas purification units well known to those skilled in the art for such purification operations.

Блоки для очистки обработанного газа 9 в основном являются устройствами, которые удаляют нежелательные газообразные вещества, такие как нитрозные газы, например, каталитическим восстановлением и/или которые удаляют монооксид диазота термическим разложением над одним или более катализаторами. Эти блоки для очистки обработанного газа также называются реакторами SCR (SCR=Избирательное Каталитическое Восстановление).The treated gas purification units 9 are generally devices that remove unwanted gaseous substances such as nitrous gases, for example, by catalytic reduction and / or that remove dinitrogen monoxide by thermal decomposition over one or more catalysts. These treated gas treatment units are also called SCR reactors (SCR = Selective Catalytic Reduction).

По меньшей мере один блок для очистки обработанного газа 9 в основном содержит по меньшей мере один реактор, по меньшей мере одно входное отверстие для нагретого предварительно очищенного газового потока, по меньшей мере один катализатор и по меньшей мере одно выходное отверстие для очищенного газового потока.At least one treated gas purification unit 9 generally comprises at least one reactor, at least one inlet for a heated pre-purified gas stream, at least one catalyst and at least one outlet for a purified gas stream.

В дополнительном предпочтительном варианте выполнения по меньшей мере один блок для очистки обработанного газа 9 дополнительно содержит испаритель с входным отверстием для нагретого предварительно очищенного газового потока, распределитель жидкости для мочевины и/или аммиака и выходное отверстие для нагретого предварительно очищенного газового потока, который обогащен мочевиной и/или аммиаком, и который в этом предпочтительном варианте выполнения соединяется через линию с входным отверстием в реакторе.In a further preferred embodiment, at least one treated gas purification unit 9 further comprises an evaporator with an inlet for a heated pre-purified gas stream, a liquid distributor for urea and / or ammonia, and an outlet for a heated pre-purified gas stream that is enriched in urea and / or ammonia, and which in this preferred embodiment is connected through a line to the inlet in the reactor.

Один предпочтительный вариант выполнения блока для очистки отработанного газа 9 показан на Фигуре 11. По меньшей мере один блок для очистки отработанного газа 9 содержит по меньшей мере один реактор 92, по меньшей мере одно входное отверстие 921 для нагретого предварительно очищенного газового потока NOX-6, по меньшей мере один катализатор 922, и по меньшей мере одно выходное отверстие 924 для очищенного газового потока G-1. Катализатором 922 может быть или катализатор для разложения нитрозных газов и/или для разложения монооксида диазота.One preferred embodiment of an exhaust gas purification unit 9 is shown in Figure 11. At least one exhaust gas purification unit 9 comprises at least one reactor 92, at least one inlet 921 for a heated pre-purified NOX-6 gas stream, at least one catalyst 922; and at least one outlet 924 for the purified gas stream G-1. Catalyst 922 can be either a catalyst for the decomposition of nitrous gases and / or for the decomposition of dinitrogen monoxide.

Дополнительный предпочтительный вариант выполнения блока для очистки отработанного газа 9 показан на Фигуре 11а. По меньшей мере один блок для очистки отработанного газа 9 дополнительно содержит испаритель 91 с входным отверстием 911 для нагретого предварительно очищенного газового потока NOX-6, входное отверстие 912 для мочевины и/или аммиака U, распределитель жидкости 913 для мочевины и/или аммиака U, и выходное отверстие 914 для нагретого предварительно очищенного газового потока NOX-7, который обогащен мочевиной и/или аммиаком, и соединяется через линию L-91 с входным отверстием 921 в реакторе 92.A further preferred embodiment of the waste gas purification unit 9 is shown in Figure 11a. At least one unit for purifying waste gas 9 further comprises an evaporator 91 with an inlet 911 for a heated pre-treated NOX-6 gas stream, an inlet 912 for urea and / or ammonia U, a liquid distributor 913 for urea and / or ammonia U, and an outlet 914 for a heated pre-treated NOX-7 gas stream that is enriched in urea and / or ammonia and is connected via line L-91 to inlet 921 in reactor 92.

Дополнительный предпочтительный вариант выполнения блока для очистки отработанного газа 9 показан на Фигуре 11b. По меньшей мере один блок для очистки отработанного газа 9 дополнительно содержит катализатор 923. Катализатором 923 может быть или катализатор для разложения нитрозных газов и/или для разложения монооксида диазота.A further preferred embodiment of the waste gas purification unit 9 is shown in Figure 11b. At least one unit for purifying waste gas 9 further comprises a catalyst 923. The catalyst 923 can be either a catalyst for the decomposition of nitrous gases and / or for the decomposition of dinitrogen monoxide.

Ниже описано выполнение стадии g) процесса согласно изобретению посредством примера с применением блока для очистки отработанного газа 9 в соответствии с Фигурой 11b. Для проведения стадии g) процесса согласно изобретению, нагретый предварительно очищенный газовый поток NOX-6 от нагревателя 8 перемещают из выходного отверстия 82 через линию L-8 и входное отверстие 911 в испаритель 91 блока для очистки отработанного газа 9. В тоже самое время через входное отверстие 912, аммиак или мочевину U разбрызгивают через распределитель жидкости 913 в испаритель 91, и тем самым перемешивают с нагретым предварительно очищенным газовым потоком NOX-6. Обогащенный аммиаком или обогащенный мочевиной газовый поток NOX-7 перемещается через выходное отверстие 914 из испарителя 9 через линию L-91 и входное отверстие 921 в реактор 92. Здесь обогащенный аммиаком или обогащенный мочевиной газовый поток NOX-7 контактирует с катализатором 922 и/или катализатором 923. Количество нитрозных газов и монооксида диазота понижается на этой стадии, как описано выше в условиях стадии g). Очищенный поток G-1 покидает реактор 92 через выходное отверстие 924 и перемещается через линию L-9 и входное отверстие 73 в теплообменник 7, в котором в соответствии со стадией i) процесса согласно изобретению он оставляет некоторое количество своего тепла предварительно очищенному газовому потоку NOX-4, который в результате становится предварительно нагретым. Благодаря перемещению тепла очищенного отработанного газа G-1 предварительно очищенному газовому потоку NOX-4, очищенный отработанный газ G-1 охлаждается и покидает теплообменник 7 через выходное отверстие 74 в форме охлажденного очищенного отработанного газа G-EX.The following describes the execution of step g) of the process according to the invention by way of example using the waste gas purification unit 9 in accordance with Figure 11b. To carry out step g) of the process according to the invention, the heated pre-treated NOX-6 gas stream from the heater 8 is transferred from the outlet 82 through the line L-8 and the inlet 911 to the evaporator 91 of the waste gas purification unit 9. At the same time, through the inlet orifice 912, ammonia or urea U is sprayed through liquid distributor 913 into evaporator 91, and thereby mixed with heated pre-purified NOX-6 gas stream. The ammonia-rich or urea-rich NOX-7 gas stream flows through outlet 914 from evaporator 9 through line L-91 and inlet 921 to reactor 92. Here, the ammonia-rich or urea-rich NOX-7 gas stream contacts catalyst 922 and / or catalyst 923. The amount of nitrous gases and dinitrogen monoxide is reduced in this step, as described above under the conditions of step g). The purified stream G-1 leaves the reactor 92 through outlet 924 and moves through line L-9 and inlet 73 to heat exchanger 7, in which, according to step i) of the process according to the invention, it leaves some of its heat to the pre-purified NOX- gas stream. 4, which as a result becomes preheated. By transferring the heat of the purified waste gas G-1 to the pre-purified gas stream NOX-4, the purified waste gas G-1 is cooled and leaves the heat exchanger 7 through the outlet 74 in the form of cooled purified waste gas G-EX.

Охлажденный очищенный отработанный газ G-EX, который выходит из выходного отверстия 74 из теплообменника 7, содержит только небольшую остаточную фракцию нитрозных газов и монооксида диазота. Кроме того, большая часть тепла, сохраненная в нем, возвращается снова в процесс, т.е. к предварительно очищенному газовому потоку NOX-4. Охлажденный очищенный отработанный газ G-EX, следовательно, можно выпустить в окружающий воздух через дымовую трубу, вытяжную трубу или другое подходящее устройство.The cooled cleaned exhaust gas G-EX that exits the outlet 74 of the heat exchanger 7 contains only a small residual fraction of nitrous gases and dinitrogen monoxide. In addition, most of the heat stored in it is returned back to the process, i.e. to the pre-purified gas stream NOX-4. The cooled, cleaned G-EX flue gas can therefore be vented to the ambient air through a chimney, chimney or other suitable device.

По меньшей мере в одном блоке для очистки сточной воды 10, в соответствии со стадией h), аммиачные соединения, нитритные соединения и нитратные соединения удаляются из водной фазы из стадии d). В качестве по меньшей мере одного блока для очистки сточной воды 10 возможно применять блоки для очистки сточной воды, достаточно хорошо известные специалистам для подобных технологических стадий.In at least one wastewater treatment unit 10, according to step h), ammonia compounds, nitrite compounds and nitrate compounds are removed from the aqueous phase from step d). As at least one waste water treatment unit 10, it is possible to use waste water treatment units well known to those skilled in the art for such technological stages.

По меньшей мере в одном блоке для очистки сточной воды 10, в соответствии со стадией h), аммиачные соединения, нитритные соединения и нитратные соединения удаляются из водной фазы из стадии d).In at least one wastewater treatment unit 10, according to step h), ammonia compounds, nitrite compounds and nitrate compounds are removed from the aqueous phase from step d).

В качестве по меньшей мере одного блока для очистки сточной воды 10 возможно применять блоки для очистки сточной воды, достаточно хорошо известные специалистам для подобных стадий очистки. По меньшей мере один блок для очистки сточной воды 10 содержит по меньшей мере один блок для биологического денитрирования и/или блок для коагуляции и/или блок для флоккуляции и/или блок для осаждения. Блоки для биологического денитрирования представляют собой в основном сосуды или резервуары, в которых сточная вода, которую следует очистить, контактирует с микроорганизмами в условиях, в которых микроорганизмы способны желательным образом видоизменять содержащие азот примеси.As at least one wastewater treatment unit 10, it is possible to use wastewater treatment units well known to those skilled in the art for such purification stages. At least one wastewater treatment unit 10 comprises at least one biological denitration unit and / or a coagulation unit and / or a flocculation unit and / or a sedimentation unit. Biological denitration units are generally vessels or reservoirs in which the waste water to be treated comes into contact with microorganisms under conditions in which the microorganisms are capable of modifying nitrogen-containing impurities in a desirable manner.

Блоки для коагуляции представляют собой в основном сосуды или резервуары, в которых сточная вода, которую следует очистить, смешивается с коагулянтами. Коагулянтами являются химические соединения, которые нейтрализуют электрический заряд на части примесей, присутствующих в сточной воде. Благодаря нейтрализации электрического заряда мелко суспендированные измельченные твердые частицы способны приклеиваться друг к другу. Эта стадия требует предпочтительно интенсивного перемешивания сточной воды с коагулянтами, предпочтительно посредством высокоскоростных мешалок. Коагулянтами являются, например, хлориды алюминия, сульфат алюминия, алюминат натрия, хлорид железа, сульфат железа, гидроксид кальция или катионные полиэлектролиты, предпочтительно полиамины и хлориды полиалюминия.Coagulation units are basically vessels or reservoirs in which waste water to be treated is mixed with coagulants. Coagulants are chemical compounds that neutralize the electrical charge on some of the impurities present in the wastewater. By neutralizing the electrical charge, finely suspended, ground solids are able to adhere to each other. This step requires preferably intensive mixing of the waste water with the coagulants, preferably by means of high-speed stirrers. Coagulants are, for example, aluminum chlorides, aluminum sulfate, sodium aluminate, ferric chloride, ferrous sulfate, calcium hydroxide or cationic polyelectrolytes, preferably polyamines and polyaluminium chlorides.

Блоки для флоккуляции представляют собой в основном сосуды или резервуары, в которых сточная вода, которую следует очистить, смешивается с флоккулирующими агентами. Флоккулирующими агентами являются предпочтительно органические или неорганические полимеры, которые активизируют флоккуляцию частиц, ранее коагулированных, более предпочтительно полиакрил амиды.Flocculation units are basically vessels or reservoirs in which waste water to be treated is mixed with flocculating agents. The flocculating agents are preferably organic or inorganic polymers that promote the flocculation of previously coagulated particles, more preferably polyacryl amides.

Блоки для осаждения представляют собой в основном сосуды или резервуары, в которых сточная вода для необязательной очистки смешивается с флоккулирующими агентами. Флоккулирующими агентами являются предпочтительно органические или неорганические полимеры, которые активизируют флоккуляцию частиц, ранее коагулированных, более предпочтительно полиакриламиды.Sedimentation units are generally vessels or tanks in which waste water is mixed with flocculating agents for optional purification. The flocculating agents are preferably organic or inorganic polymers that promote the flocculation of previously coagulated particles, more preferably polyacrylamides.

Один предпочтительный вариант выполнения блока для очистки сточной воды 10 показан на Фигуре 12. Блок для очистки сточной воды 10 содержит по меньшей мере один блок 101 для биологического денитрирования, блок 102 для коагуляции, флоккуляции и осаждения и блок 103 для фильтрации, ультрафильтрации и обратного осмоса. Блок 101 для биологического денитрирования содержит по меньшей мере одно входное отверстие 1011 для сточной воды AQ-1, которую получают из получения суспензии пигмента, и выходное отверстие 1012 для сточной воды AQ-2, которую получают из биологического денитрирования сточной воды AQ-1.One preferred embodiment of a wastewater treatment unit 10 is shown in Figure 12. A wastewater treatment unit 10 comprises at least one biological denitration unit 101, a coagulation, flocculation and sedimentation unit 102, and a filtration, ultrafiltration and reverse osmosis unit 103. ... The biological denitration unit 101 contains at least one inlet 1011 for waste water AQ-1, which is obtained from the preparation of a pigment suspension, and an outlet 1012 for waste water AQ-2, which is obtained from the biological denitration of waste water AQ-1.

Блок 102 для коагуляции, флоккуляции и осаждения содержит по меньшей мере одно входное отверстие 1021 для сточной воды AQ-2, и выходное отверстие 1012 для сточной воды AQ-3, которая получена из коагуляции, флоккуляции и/или осаждения сточной воды AQ-2.The unit 102 for coagulation, flocculation and sedimentation contains at least one inlet 1021 for waste water AQ-2, and outlet 1012 for waste water AQ-3, which is obtained from coagulation, flocculation and / or sedimentation of waste water AQ-2.

Блок 103 для фильтрации, ультрафильтрации и обратного осмоса содержит по меньшей мере одно входное отверстие 1031 для сточной воды AQ-3, и выходное отверстие 1032 для очищенной сточной воды AQ-EX, которая получена из фильтрации, ультрафильтрации и обратного осмоса сточной воды AQ-3.The unit 103 for filtration, ultrafiltration and reverse osmosis contains at least one inlet 1031 for waste water AQ-3, and outlet 1032 for treated waste water AQ-EX, which is obtained from filtration, ultrafiltration and reverse osmosis of waste water AQ-3 ...

Выходное отверстие 1012 и входное отверстие 1021 соединяются друг с другом через линию L-101. Выходное отверстие 1022 и входное отверстие 1031 соединяются друг с другом через линию L-102.The outlet 1012 and the inlet 1021 are connected to each other via line L-101. The outlet 1022 and the inlet 1031 are connected to each other via a line L-102.

Ниже описано выполнение стадии h) посредством примера на блоке для очистки сточной воды 10.The following describes the implementation of step h) by way of example on a waste water treatment unit 10.

Для выполнения стадии h) процесса согласно изобретению сточную воду AQ-1 из получения суспензии пигмента перемещают из реактора 3 через выходное отверстие 343 отделяющего устройства 34 через линию L-10 и входное отверстие 1011 в блок 101 для биологического денитрирования. Здесь, как описано в условиях стадии h), аммиачные соединения, присутствующие в сточной воде AQ-1, окисляются до нитрата в аэробных условиях, и нитратные соединения восстанавливаются с помощью ферментов на последующей стадии в не аэробных условиях с образованием молекулярного азота с получением очищенной сточной воды AQ-2.To carry out step h) of the process according to the invention, waste water AQ-1 from the preparation of the pigment slurry is transferred from the reactor 3 through the outlet 343 of the separating device 34 through the line L-10 and the inlet 1011 to the biological denitration unit 101. Here, as described under the conditions of step h), the ammonia compounds present in the wastewater AQ-1 are oxidized to nitrate under aerobic conditions, and the nitrate compounds are reduced by enzymes in a subsequent step under non-aerobic conditions to form molecular nitrogen to obtain purified wastewater. water AQ-2.

Сточная вода AQ-2, таким образом очищенная, покидает блок 101 через выходное отверстие 1012 и перемещается через линию L-101 к входному отверстию 1021 в блок 102 для коагуляции/флоккуляции/осаждения, где ее дополнительно очищают, как описано для стадии h), с получением очищенной сточной воды AQ-3.Waste water AQ-2, thus purified, leaves unit 101 through outlet 1012 and travels through line L-101 to inlet 1021 to coagulation / flocculation / sedimentation unit 102 where it is further purified as described for step h), with the receipt of treated waste water AQ-3.

Сточная вода AQ-3, таким образом очищенная, покидает блок 102 через выходное отверстие 1022 и перемещается через линию L-102 к входному отверстию 1031 в блок 103 для фильтрации, ультрафильтрации и обратного осмоса, где ее дополнительно очищают, как описано для стадии h), с получением очищенной сточной воды AQ-EX.Waste water AQ-3, thus purified, leaves unit 102 through outlet 1022 and moves through line L-102 to inlet 1031 to unit 103 for filtration, ultrafiltration and reverse osmosis, where it is further purified as described for step h) , with the receipt of treated waste water AQ-EX.

Очищенная сточная вода AQ-EX, которая выходит из выходного отверстия 1032 блока 103 для фильтрации/ультрафильтрации/обратного осмоса теперь содержит только небольшую фракцию примесей, которые она первоначально содержала. Очищенную сточную воду AQ-EX можно, следовательно, выпустить через канализационные трубы для сточной воды в системы сточных вод или сохранить временно в сосудах до возврата в последнюю точку по времени обратно к одной из стадий процесса, требующих воды.The treated AQ-EX waste water that comes out of the outlet 1032 of the filtration / ultrafiltration / reverse osmosis unit 103 now contains only a small fraction of the impurities it originally contained. The treated AQ-EX wastewater can therefore be discharged through wastewater pipes to wastewater systems, or stored temporarily in vessels until it returns to the last point in time back to one of the process steps requiring water.

С процессом согласно изобретению и установкой согласно изобретению, в которой проводится процесс согласно изобретению, посредством процесса Пеннимана с помощью нитрата возможно получить красные железоокисные пигменты высокого качества, с высокими выходами, с оптимальными энергозатратами и с предотвращением отработанных газов и сточных вод, содержащих нежелательные продукты реакции, такие как нитрозные газы, монооксид дазота, содержащие железо соединения и содержащие серу соединения.With the process according to the invention and the plant according to the invention, in which the process according to the invention is carried out, by means of the Penniman process using nitrate it is possible to obtain red iron oxide pigments of high quality, in high yields, with optimal energy consumption and with the prevention of waste gases and waste water containing undesirable reaction products such as nitrous gases, nitrogen monoxide, iron-containing compounds and sulfur-containing compounds.

Claims (13)

1. Установка для получения суспензии красных железоокисных пигментов, включающая 1. Installation for obtaining a suspension of red iron oxide pigments, including по меньшей мере один реактор (1) для получения раствора нитрата железа (II), иat least one reactor (1) for producing a solution of iron (II) nitrate, and по меньшей мере один реактор (2) для получения суспензии гематитовых ядер, иat least one reactor (2) for producing a slurry of hematite cores, and по меньшей мере один реактор (3) для получения суспензии гематитового пигмента, иat least one reactor (3) for producing a hematite pigment slurry, and по меньшей мере один скруббер (4) и/или (6), гдеat least one scrubber (4) and / or (6), where (a) указанный по меньшей мере один реактор (1) выполнен с возможностью сообщения по меньшей мере через одну линию (L-3а) с указанным по меньшей мере одним скруббером (4) и/или (6), и(a) said at least one reactor (1) is configured to communicate through at least one line (L-3a) with said at least one scrubber (4) and / or (6), and (b) указанный по меньшей мере один реактор (3) выполнен с возможностью сообщения по меньшей мере через одну линию (L-3b) с указанным по меньшей мере одним скруббером (4) и/или (6), и(b) said at least one reactor (3) is configured to communicate through at least one line (L-3b) with said at least one scrubber (4) and / or (6), and (c) указанный по меньшей мере один реактор (2) выполнен с возможностью сообщения по меньшей мере через одну линию (L-4) с по меньшей мере одним окислительным блоком (5), и указанный по меньшей мере один окислительный блок (5) выполнен с возможностью сообщения по меньшей мере через одну линию (L-5) с указанным по меньшей мере одним скруббером (4) и/или (6), и(c) said at least one reactor (2) is configured to communicate through at least one line (L-4) with at least one oxidation unit (5), and said at least one oxidation unit (5) is configured with the possibility of communication through at least one line (L-5) with the specified at least one scrubber (4) and / or (6), and по меньшей мере один блок для очистки отработанного газа (9), и по меньшей мере один нагреватель (8), причем указанный по меньшей мере один блок для очистки отработанного газа (9) выполнен с возможностью сообщения по меньшей мере через одну линию (L-8) с указанным по меньшей мере одним нагревателем (8) и указанный по меньшей мере один нагреватель (8) выполнен с возможностью сообщения по меньшей мере через одну линию (L-7) с указанным по меньшей мере одним скруббером (4) и/или (6).at least one unit for cleaning waste gas (9), and at least one heater (8), and said at least one unit for cleaning waste gas (9) is configured to communicate through at least one line (L- 8) with the specified at least one heater (8) and the specified at least one heater (8) is configured to communicate through at least one line (L-7) with the specified at least one scrubber (4) and / or (6). 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что включает два скруббера (4 и 6).2. Installation according to claim 1, characterized in that it includes two scrubbers (4 and 6). 3. Установка по п. 1, дополнительно содержащая по меньшей мере один блок для очистки сточной воды (10), который выполнен с возможностью сообщения по меньшей мере через одну линию (L-10) по меньшей мере с одним реактором (3) или по меньшей мере с одним отделяющим устройством (34).3. Installation according to claim 1, further comprising at least one waste water treatment unit (10), which is configured to communicate through at least one line (L-10) with at least one reactor (3) or with at least one separating device (34). 4. Установка по п. 1, дополнительно содержащая по меньшей мере один теплообменник (7), который выполнен с возможностью сообщения по меньшей мере через одну линию (L-6а) с указанным по меньшей мере одним скруббером (4), по меньшей мере через одну линию (L-6b) с по меньшей мере одним скруббером (6), по меньшей мере через одну линию (L-7) с указанным по меньшей мере одним нагревателем (8) и по меньшей мере через одну линию (L-9) с указанным по меньшей мере одним блоком для очистки отработанного газа (9).4. Installation according to claim. 1, further comprising at least one heat exchanger (7), which is configured to communicate through at least one line (L-6a) with the specified at least one scrubber (4), through at least one line (L-6b) with at least one scrubber (6), through at least one line (L-7) with the specified at least one heater (8) and through at least one line (L-9) with the specified at least one unit for cleaning waste gas (9). 5. Установка по любому из пп. 1-4, дополнительно содержащая по меньшей мере одно отделяющее устройство (34), которое выполнено с возможностью сообщения по меньшей мере через одну линию (L-10) с указанным по меньшей мере одним блоком для очистки сточной воды (10) и по меньшей мере через одну линию (L-32) с указанным по меньшей мере одним реактором (3).5. Installation according to any one of paragraphs. 1-4, additionally containing at least one separating device (34), which is configured to communicate through at least one line (L-10) with the specified at least one waste water treatment unit (10) and at least through one line (L-32) with the specified at least one reactor (3).
RU2017141978A 2017-12-01 2017-12-01 Preparation of suspension of red iron oxide pigment RU2758643C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141978A RU2758643C2 (en) 2017-12-01 2017-12-01 Preparation of suspension of red iron oxide pigment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141978A RU2758643C2 (en) 2017-12-01 2017-12-01 Preparation of suspension of red iron oxide pigment

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016122481A Division RU2649430C2 (en) 2013-11-08 2013-11-08 Production of red iron oxide pigment

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017141978A RU2017141978A (en) 2019-06-03
RU2017141978A3 RU2017141978A3 (en) 2021-05-20
RU2758643C2 true RU2758643C2 (en) 2021-11-01

Family

ID=66793121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017141978A RU2758643C2 (en) 2017-12-01 2017-12-01 Preparation of suspension of red iron oxide pigment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2758643C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1667850A1 (en) * 1968-03-15 1971-08-05 Mta Mueszaki Kemiati Ki Process and device for the production of an iron oxide red pigment
US6503315B1 (en) * 1999-12-02 2003-01-07 Bayer Aktiengesellschaft Process for producing iron oxide pigments
US20030051636A1 (en) * 2001-09-13 2003-03-20 Hiroshi Sumita Process for producing granular hematite particles
RU36015U1 (en) * 2003-11-05 2004-02-20 ООО Научно-производственная экологическая фирма "ЭКО-технология" Technological site for decontamination and complex processing of polymetallic waste products
WO2013045608A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Lanxess Deutschland Gmbh Improved method for producing finely divided haematite and for producing iron oxide red pigments

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1667850A1 (en) * 1968-03-15 1971-08-05 Mta Mueszaki Kemiati Ki Process and device for the production of an iron oxide red pigment
US6503315B1 (en) * 1999-12-02 2003-01-07 Bayer Aktiengesellschaft Process for producing iron oxide pigments
US20030051636A1 (en) * 2001-09-13 2003-03-20 Hiroshi Sumita Process for producing granular hematite particles
RU36015U1 (en) * 2003-11-05 2004-02-20 ООО Научно-производственная экологическая фирма "ЭКО-технология" Technological site for decontamination and complex processing of polymetallic waste products
WO2013045608A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Lanxess Deutschland Gmbh Improved method for producing finely divided haematite and for producing iron oxide red pigments

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017141978A3 (en) 2021-05-20
RU2017141978A (en) 2019-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2649430C2 (en) Production of red iron oxide pigment
CN104355443B (en) A kind for the treatment of process of the waste water containing unsymmetrical dimethyl hydrazine
WO1995017958A1 (en) Catalyst for processing waste water, production method thereof, and method of processing waste water using the catalyst
US8603420B2 (en) Galvanic waste sludge treatment and manufacturing of nano-sized iron oxides
Maharaja et al. Simultaneous removal of NH 4+-N and refractory organics through sequential heterogeneous Fenton oxidation process and struvite precipitation: kinetic study
CN104628043B (en) Red iron oxide pigment and production method thereof, equipment for producing red iron oxide pigment and use thereof
CN105254067B (en) The resource utilization method of advanced treatment of wastewater Fenton process sludge
RU2758643C2 (en) Preparation of suspension of red iron oxide pigment
CN204310828U (en) For the production of the equipment of red iron oxide pigment
CN106185988A (en) A kind of technique preparing high-ratio surface FeOOH co-production ammonium sulfate
CN117185527B (en) Method and system for resource utilization of high-ammonium salt spray wastewater from chemical incineration flue gas by simultaneously recovering magnesium ammonium phosphate and ammonium sulfate
CN204508834U (en) For the production of the equipment of red iron oxide pigment
CN204508833U (en) For the production of the equipment of red iron oxide pigment
CN206494802U (en) Water body purification apparatus
CN204508836U (en) Equipment for the production of red iron oxide pigments
CN204508835U (en) For the production of the equipment of red iron oxide pigment
CN204508832U (en) For the production of the equipment of red iron oxide pigment
CN109437486A (en) A kind of resource utilization method of the disperse dyestuff waste water containing low-concentration sulfuric acid
CN212559466U (en) A kind of titanium dioxide hydrolysis waste acid resource utilization and treatment system
TWI822880B (en) An improved process and plant for the production of oximes
JPH07328654A (en) Treatment of ammoniacal nitrogen-containing waste water
RU2319671C1 (en) Method of neutralization of the sulfide-containing alkaline solutions
JP2001009481A (en) Treatment of wastewater containing metal and ammonia
JPH01284391A (en) Process and apparatus for oxidizing waste water by wet process
JPH07232063A (en) Catalyst for treating waste water, its preparation and method for treating waste water using its catalyst

Legal Events

Date Code Title Description
HC9A Changing information about inventors
HC9A Changing information about inventors