Способ получения окиси алюминия

 

СОНИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Ю (И) 14 си) 4 С 01 F 7/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AATEHTY

ГОСУДАРСТЭЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2730952/22-02 (22) 12. 02. 79 (31) P-2805906. 5 . (32) 13. 02. 78 (33) DE (46) 15.05.86. Бюл. У 18 (71) Металлгеэельшафт АГ (DE) (72) Лотар Ре, Лудольф Пласс (DE), Филипп Маршессо (FR) и Раман Суд:(СА) (53) 661.862.22 (088.8) (56) Выложенная заявка ФРГ N9 2524541, кл. С 01 F 7/30, 1978. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСИ АЛЮМИНИЯ двухстадийным термическим разложением гидрохлорида алюминия с частичным разложением исходного вещест, ва на первой стадии и получением калъцинированного продукта на второй стадии, включающей обработку в зоне вихревого псевдоожиженного слоя и в зоне слабого кипения (выдержки) с циркуляцией твердых частиц между зонами, охлаждением кальцината в псевдоожиженном слое, отводом газов,отделением из газового потока твердых частиц и возвратом их на термообработку, отличающийся тем, что, с целью упрощения утилизации отходящих газов, производят отдельный отвод газообразного продукта разложения, полученного на первой стадии, и термообработку на первой ста" дии ведут в псевдоожиженном слое с использованием в качестве теплоносителя, подаваемого в псевдоожиженный слой, кальцинированной окиси алюми- ния, отводимой со второй стадии термообработки.

1 12

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам получения глинозема (окиси алюминия).

Цель изЬбретения — упрощение утилизации газов, отходящих при термообработке гидрохлорида алюминия, путем отдельного отвода газообразных продуктов разложения гидрохлорида с первой стадии термообработки и использования в качестве теплоносителя, подаваемого в псевдоожиженный слой на первой стадии, кальцинированной окиси алюминия, отводимой со второй стадии.

На чертеже изображена принципиальная схема осуществления способа.

Исходный гидрохлорид алюминия через участок 1 подачи направляют .в реактор 2 с псевдоожиженным слоем, (первую стадию термообработки),оборудованный отделителем 3 и возвратным трубопроводом 4. Отходящий на первой стадии термообработки из реактора

2 газообразный продукт направляют в отделитель 3, электрофильтр 5 и да лее на установку поглощения хлористого водорода (не показана). Пыль, выделенную в отделителе 3 и электрофильтре 5, возвращают по трубопроводам 4 и 6 в реактор 2. Подвод тепла в реактор 2 осуществляют за счет возвращаемого по трубопроводу 7 горячего кальцинированного продукта— окиси алюминия.

Частично разложенный гидрохлорид алюминия из реактора 2 по трубопроводу 8 и через отделители 9 и 10 по трубопроводу 11 пневмотранспортом поступает на вторую стадию термообработки: в реактор 12 разложения с вихревым псевдоожижвнным (кипящим) слоем, затем в реактор 13 слабого кипения (выдержки) по трубопроводу 14. Контролируемый возврат в реактор 13 вихревого слоя проиэво" дят по циркуляционному трубопроводу

15 ° Отбор готовой продукционной окиси алюминия осуществляют из реактора 13 по трубопроводу 16 в холодильник 17 с псевдоожиженным слоем.

Охлажденную окись алюминия отводят иэ холодильника 17 по трубопроводу 18.

Иэ реактора 12 горячую прокаленную окись алюминия частично направляют на первую стадию термообработки в реактор 2 по трубопроводу 7.

32143 (выдержки) происходит окончательное разложение хлорида алюминия до окиси алюминия.

Для поддерживания кипящего слоя в реакторе 12 служит воздух, подводимый в количестве 5000 нм /ч по трубопроводу 23 через газораспредели" тельное устройство. Подводимый воздух подогревают до 550 С эа счет кос

2

Газы, отходящие со второй стадии разложения иэ реактора !3, направляют по трубопроводу 19 через отделитель 10 и электрофильтр 20 потребителю. Твердую фазу, отделенную в электрофильтре 20, возвращают в реактор 13 по трубопроводу 21.

Пример. Через участок 1 подачи в реактор 2 подают каждый час !

0 54 т А(СГ 6Н, О с поверхностной влажностью около 15% и средним диаметром зерна около 150 р м.

В реактор 2 подводят 300Q нм /ч пара с температурой 180 С по паропроводу 22. Обогрев реактора 2 с кипящим слоем осуществляют эа счет подачи 180 т/ч кальцината с температурой 950 С по трубопроводу 7.

В реакторе 2 устанавливают темпе20 ратуру 400 С. Скорость газового потока, поддерживающего кипящий слой, составляет 4,6 м/с. Из-эа высокой скорости газового потока в верхнюю часть реактора 2 совместно с газом

25 выносится значительное количество твердого вещества. После отделения в .отделителе 3 твердое вещество возвращают снова в реактор 2. В реакI торе устанавливается средняя плот30 ность суспенэии около 100 кг/мэ и перепад давления !800 мм вод.ст.

Среднее время пребывания около 0,5 ч.

На основании приведенных условий степень разложения хлорида алюминия около 98Х.

Отходящий газ в количестве

38400 нмз /ч направляют в электрофильтр 5 для обеспыливания. При этом концентрация отводимого хлористого

40 водорода составляет 37Х, а температура газа 250 С.

Из реактора 2 отбирают 194 т/ч твердого вещества -и транспортируют с применением пневмотранспорта через

45 отделители 9 и 10 на вторую стадию термообработки (в реактор 12 вихревого кипящего слоя). В реакторе 12 вихревого кипящего слоя и в реакторе 13 слабого кипения

Распределение общего времени пребывания окиси алюминия, составляюСоставитель Т. Соколова

Редактор М. Петрова Техред В.Кадар Корректор С. Черни

Заказ 2665/60 Тираж 450 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4, 3 1 2321 венного теплообмена в холодильнике

17 с кипящим слоем. В реактор 12 подводят по трубопроводу 24 на высоте 4,0 м над газораспределительным устройством вторичный воздух В ко 5 личестве 36230 .нм /ч. Из этого количества воздуха 9700 нм /ч с температурой 400 С поступает по трубопроводу 25 от отделителя 9 воздуха, 5600 нм /ч при 600 С вЂ” иэ хо- 10 лодильника 17 по трубопроводу 26 и

20930 нм /ч при 500 С вЂ” по трубопроводу 27 из теплообменника 28. При этом соотношение между газом для поддержания кипящего слоя и вторич- 15 ным газом составляет 1:7,2. В пространство между газораспределительным устройством и трубопроводом 24 для подачи вторичного воздуха впрыскивают 3570 кг тяжелого топливного 20 мазута (низшая теплота сгорания равна 39800 кДж (кг) по трубе 29.

Твердое вещество, выносимое из реактора 12 вихревого кипящего слоя, освобождается от газа в верхней час- 2S ти реактора 13, остается в нижней части реактора и образует там плотный кипящий слой.

В реакторе 13 состояние кипящего слоя обеспечивается путем подачи 1100 нм /ч воздуха, предварительно нагретого до 400 С в холодильнике 17 с кипящим слоем.

За счет циркуляции твердого вещества в Реакторе 12 вихревого кипя- З щего слоя, а также эа счет возврата твердого вещества из реактора 13 по трубопроводу 15 в общей системе циркуляции устанавливается одинаковая температура 950 С.

43 4 щего около 2, 26 ч для реактора 12 вихревого кипящего слоя и реактора

13, определяется примерным соотношением 1:3,8 (38 мин в реакторе 12 и 1,8 ч в реакторе 13). Потеря давления в реакторе 12 устанавливается примерно на уровне 660 нм вод.ст.

Средняя плотность суспензия в зоне между газораспределителем и трубопроводом 24 вторичного воздуха (газа) находится на уровне 150 кг/м, а средняя плотность суспензии в зоне, находящейся выше трубопровода 24 вторичного воздуха (газа), составляет 5 кг/м . В участке реактора 13 с повышенным содержанием твердого вещества преобладает суспензия с плотностью около 550 кг/м .

Окись алюминия, производство которой находится на уровне 10 т/ч, перемещают из реактора 13 по трубопроводу 16 в холодильник 1I7 с кипящим слоем. В этом холодильнике состояние кипящего слоя поддерживает" ся путем подачи 5600 нм /ч воздуха, причем 5000 или 1100 нм /ч направляют в охладительные камеры, кроме того, используют дополнительное водяное охлаждение. В итоге при прохождении через холодильник 17 окись алюминия охлаждается до температуры 100 С.

Отходящий газ иэ реакторов 12 и

13 в количестве 45000 нм / ч имеет температуру 950 С. Охлажденный за счет контакта с твердой фазой в отделителе 10 до 640 С гаэ направляют в теплообменник 28 и далее в электрофильтр 20.

Отходящий газ на выходе иэ электрофильтра 20 в количестве 4500 нм /ч имеет температуру 350 С и содержание хлористого водорода .0,5 об.X.