СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ РЕГЕНЕРАЦИИ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ ИЗ ТРАВИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ

x
1. Способ обработки газового потока, содержащего NO, включающий:
x
приведение газового потока, содержащего NO, в контакт с озоном с образованием за счет этого продуктов окисления, включая сесквиоксид азота и пентоксид азота;
взаимодействие по меньшей мере части сесквиоксида азота и пентоксида азота с водой с образованием за счет этого азотной кислоты;
сбор по меньшей мере части указанной азотной кислоты.
x
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовый поток, содержащий NO, образуется из кислотного травильного раствора.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что травильный раствор содержит азотную кислоту.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что травильный раствор имеет температуру по меньшей мере 140°F (60°C).
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что травильный раствор используют для обработки материалов, выбранных из металлов и сплавов.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что травильный раствор используют для обработки материалов, выбранных из нержавеющей стали, титана и титановых сплавов.
x
x
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что приведение газового потока, содержащего NO, в контакт с озоном включает смешивания газового потока, содержащего NO, и озона.
x
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что смешивание газового потока, содержащего NO, и озона включает смешивание с использованием статического смесителя.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что сбор по меньшей мере части указанной азотной кислоты включает сбор растворенной азотной кислоты с использованием туманоуловителя.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в туманоуловитель вводят водяной пар.
x
11. Способ по п.1, дополнительно включающий возврат азотной кислоты в процесс или аппарат, в котором образуется газовый поток, содержащий NO.
x
12. Способ по п.1, дополнительно включающий возврат азотной кислоты в кислотный травильный чан, ванну или распылитель, в которых образуется газовый поток, содержащий NO.
x
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость газового потока, содержащего NO, составляет по меньшей мере 500 кубических футов в минуту (14,16 кубических метров в минуту).
x
14. Система обработки газового потока, содержащего NO, содержащая:
первую камеру, содержащую
x
первое входное отверстие, сообщающееся с источником газа, содержащего NO,
x
второе входное отверстие, сообщающееся с источником озона, и внутренний объем, обеспечивающий возможность приведения газа, содержащего NO, в контакт с озоном с образованием за счет этого продуктов окисления, включая сесквиоксид азота и пентоксид азота, где по меньшей мере часть сесквиоксида азота и пентоксида азота взаимодействует с водой в первой камере с образованием азотной кислоты; и
вторую камеру, напрямую сообщающуюся посредством текучей среды с первой камерой, и в которую поступает газообразный выходной поток из первой камеры, при этом указанная вторая камера включает
третье входное отверстие, сообщающееся с источником водяного пара, внутренний объем, выполненный с возможностью приведения газов из первой камеры в контакт с водяным паром с обеспечением тем самым растворения азотной кислоты, содержащейся в газообразном выходном потоке из первой камеры, в водяном паре, и выходное отверстие для сбора растворенной азотной кислоты из внутреннего объема второй камеры.
x
15. Система по п.14, дополнительно включающая по меньшей мере один травильный чан, ванну или распылитель, при этом указанный травильный чан, ванна или распылитель создает газовый поток, содержащий NO, который вводят в первую камеру через первое входное отверстие.
16. Система по п.15, отличающаяся тем, что травильный чан или ванна содержит кислотный травильный раствор, содержащий азотную кислоту.
17. Система по п.15, отличающаяся тем, что травильный чан, ванну или распылитель используют для обработки поверхностей материалов, выбранных из металлов и сплавов.
18. Система по п.15, отличающаяся тем, что травильный чан, ванну или распылитель используют для обработки поверхностей материалов, выбранных из нержавеющей стали, титана и титановых сплавов.
x
19. Система по п.14, отличающаяся тем, что первая камера содержит статический смеситель, выполненный с возможностью смешивания газового потока, содержащего NO, и озона во внутреннем объеме первой камеры.
20. Система по п.14, отличающаяся тем, что первая камера дополнительно содержит третье входное отверстие, которое сообщается с источником водяного пара.
21. Система по п.14, отличающаяся тем, что источником озона является озоновый генератор.
22. Система по п.14, отличающаяся тем, что второе входное отверстие расположено рядом с первым входным отверстием.
23. Система по п.14, отличающаяся тем, что диаметр первой камеры составляет по меньшей мере 24 дюйма (60,96 см).
24. Система по п.14, отличающаяся тем, что вторая камера является туманоуловителем.
25. Система по п.14, дополнительно содержащая скруббер, при этом в указанном скруббере происходит нейтрализация азотной кислоты при помощи каустического раствора.
26. Способ регенерации азотной кислоты из кислотного травильного раствора, включающий:
x
введение обрабатывающего материала, содержащего по меньшей мере одно химическое вещество, в травильный раствор, содержащий свободную азотную кислоту, при этом указанный обрабатывающий материал взаимодействует по меньшей мере с частью свободной азотной кислоты, содержащейся в травильном растворе, с образованием NO;
x
приведение газового потока, содержащего по меньшей мере часть NO, в контакт с озоном с образованием за счет этого продуктов окисления, включая сесквиоксид азота и пентоксид азота;
взаимодействие по меньшей мере части сесквиоксида азота и пентоксида азота с водой с образованием за счет этого азотной кислоты;
сбор по меньшей мере части указанной азотной кислоты.
27. Способ по п.26, отличающийся тем, что обрабатывающий материал содержит по меньшей мере одно химическое вещество, выбранное из группы, состоящей из сульфата железа (II), углеродистой стали и железа.
28. Способ по п.26, отличающийся тем, что травильный раствор выгружают в травильный чан или ванну.
29. Способ по п.26, отличающийся тем, что травильный раствор является травильным раствором, используемым при струйном травлении.
x
x
30. Способ по п.26, отличающийся тем, что по меньшей мере часть NO, образованного в результате реакции между обрабатывающим материалом и травильным раствором, поступает в газы незаполненного пространства над травильным раствором, и при этом газовый поток содержит NO из незаполненного пространства.
31. Способ по п.26, отличающийся тем, что травильный раствор имеет температуру по меньшей мере 140°F (60°C).
32. Способ по п.26, отличающийся тем, что травильный раствор используют для обработки материалов, выбранных из металлов и сплавов.
33. Способ по п.26, отличающийся тем, что травильный раствор используют для обработки материалов, выбранных из нержавеющей стали, титана и титановых сплавов.
x
x
34. Способ по п.26, отличающийся тем, что приведение газового потока, содержащего NO, в контакт с озоном включает смешивание газового потока, содержащего NO, и озона.
x
35. Способ по п.34, отличающийся тем, что смешивание газового потока, содержащего NO, и озона включает смешивание при помощи статического смесителя.
36. Способ по п.26, отличающийся тем, что сбор по меньшей мере части указанной азотной кислоты включает сбор растворенной азотной кислоты при помощи туманоуловителя.
37. Способ по п.36, отличающийся тем, что в туманоуловитель вводят водяной пар.
38. Способ по п.26, дополнительно включающий введение по меньшей мере части собранной азотной кислоты обратно в травильный раствор.
x
39. Способ по п.26, дополнительно включающий возврат азотной кислоты в кислотный травильный чан, ванну или распылитель, в которых образуется газовый поток, содержащий NO.
x
40. Способ по п.26, отличающийся тем, что скорость газового потока, содержащего NO, составляет по меньшей мере 500 кубических футов в минуту (14,16 кубических метров в минуту).
x
41. Система обработки газового потока, содержащего NO, содержащая:
x
x
a) травильный аппарат, выбранный из травильной ванны, травильного чана и устройства струйного травления, содержащий кислотный травильный раствор, при этом указанный травильный аппарат содержит входное отверстие, выполненное с возможностью введения обрабатывающего материала с приведением его в контакт с кислотным травильным раствором, при этом указанный обрабатывающий материал взаимодействует с азотной кислотой с образованием NO, и незаполненное пространство, в котором собирается газ, содержащий NO;
b) первую камеру, включающую
внутренний объем
x
первое входное отверстие, сообщающееся с незаполненным пространством травильного аппарата и выполненное с обеспечением возможности передачи по меньшей мере части газа, содержащего NO, из незаполненного пространства во внутренний объем, и
x
второе входное отверстие, сообщающееся с источником озона, и при этом внутренний объем выполнен с возможностью приведения газа, содержащего NO, в контакт с озоном с образованием за счет этого продуктов окисления, включая сесквиоксид азота и пентоксид азота, причем по меньшей мере часть сесквиоксида азота и пентоксида азота взаимодействует с водой в первой камере с образованием азотной кислоты; и
c) вторую камеру, напрямую сообщающуюся жидкостями с первой камерой, и в которую поступает газообразный выходной поток из первой камеры, включающую третье входное отверстие, сообщающееся с источником водяного пара, внутренний объем, выполненный с возможностью приведения газов из первой камеры в контакт с водяным паром с обеспечением тем самым растворения в водяном паре азотной кислоты, содержащейся в газообразном выходном потоке из первой камеры, и
выходное отверстие для сбора растворенной азотной кислоты из внутреннего объема второй камеры.
42. Система по п.41, отличающаяся тем, что травильный аппарат содержит кислотный травильный раствор, содержащий азотную кислоту.
43. Система по п.42, отличающаяся тем, что травильный аппарат используют для обработки поверхностей материалов, выбранных из металлов и сплавов.
44. Система по п.42, отличающаяся тем, что травильный аппарат используют для обработки поверхностей материалов, выбранных из нержавеющей стали, титана и титановых сплавов.
x
45. Система по п.41, отличающаяся тем, что первая камера содержит статический смеситель, выполненный с возможностью смешивания газового потока, содержащего NO, и озона во внутреннем объеме первой камеры.
46. Система по п.41, отличающаяся тем, что первая камера дополнительно включает третье входное отверстие, которое сообщается с источником водяного пара.
47. Система по п.41, отличающаяся тем, что источником озона является озоновый генератор.
48. Система по п.41, отличающаяся тем, что второе входное отверстие расположено рядом с первым входным отверстием.
49. Система по п.41, отличающаяся тем, что диаметр первой камеры составляет по меньшей мере 24 дюйма (60,96 см).
50. Система по п.41, отличающаяся тем, что вторая камера является туманоуловителем.
51. Система по п.41, дополнительно включающая скруббер.
52. Система по п.41, отличающаяся тем, что через входное отверстие, выполненное с возможностью введения обрабатывающего материала с обеспечением приведения его в контакт с кислотным травильным раствором, обрабатывающие материалы вводят в чан, ванну или распылительное устройство.
53. Система по п.41, отличающаяся тем, что травильный аппарат дополнительно включает отделение обработки, в котором кислотный травильный раствор приводят в контакт с обрабатывающим материалом.
54. Система по п.41, отличающаяся тем, что выходное отверстие второй камеры сообщается посредством текучей среды с травильным аппаратом, так что растворенная азотная кислота из внутреннего объема второй камеры поступает в травильный аппарат.