Способ получения окиси алюминия

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

«i>682120 (6i) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 270576 (21) 2361202/22-02 (23) Приоритет - (32) 030675 (31) Р 2524541.4 (3)) ФРГ (51) М. Кл.

С 01 F 7/30! осуаарствениый комитет

СССР ио лелам изобретений и открытий

P3) УЛИ 661.862..22(088.8) Опубликовано 250879. Бюллетень ¹ 31 Лата опубликования описания 250879 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Филипп Маршессо (Франция), Лотар Ре, Лудольф Пласс, Гюнтер Шене и Ханс Вернер Шмидт (ФРГ) Иностранная фирма

Алюминиум Пешинэ (Франция) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСИ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам получения окиси алюминия термическим разложением соединений алюминия, например гексагидрата хлористого алюминия.

Известен способ получения окиси алюминия термическим разложением гексагидрата хлористого алюминия в псевдоожиженном слое с падением концентрации в нем снизу вверх, включающий предварительный нагрев или частичное разложение исходного материала отходящими газами, подачу этого материала в псевдоожиженный слой с испольэов нием кислородсодержащего газа в качестве псевдоожижающего агента, подачу топлива в псевдоожиженный слой, выгрузку твердого продукта реакции из верхней части псевдбожиженного слоя, отделение его от газа, охлаждение в псевдоожиженном слое с использованием кислородсодержащего газа в качестве псевдоожижающего агента, возврат части твердого продукта реакции в первый псевдоожиженный слой, причем нагретый псевдоожижающий газ второго псевдоожиженного слоя подают в верхнюю часть первого псевдоожиженного слоя (1).

Недостатком такого способа является невозможность интерсифицировать процесс, например в случае, если необходимо длительное время пребывания образовавшейся окиси алюминия в реакционной системе.

Цель изобретения — интенсификация процесса.

Это достигается тем, что твердый продукт реакции, отделенный от газов, подвергают дополнительной обработке в псевдоожиженном слое со скоростью подачи псевдоожижающего газа, составляющей 0,02-0,03 от скорости газа в первом псевдоожиженном слое, до полного разложения гексагидрата хлористого алюминия, концентрацию твердого в первом псевдоожиженном слое в зоне между подводом псевдоожижающего газа и местом ввода горячего газа из второго псевдоожиженного слоя поддерживают 20-300 к„/м, а в зоне

3 ввода газа из второго псевдоожиженного слоя — 1-20 кг/м путем возврата материала иэ дополнительного псевдоожиженного слоя, а также тем, что концентрацию твердого в дополнительном псевдоожиженном слое поддерживают 600-650 кг/м Э, среднее время пребывания материала в дополнительном

682120

35 псевдоожиженном слое н 2-10 раз больше, чем в первом псевдоожиженном слое, отношение количества горячего газа иэ второго псендоожиженного слоя к количеству газа, используемого для псевдоожижения в первом псендоожиженном слое, состанляет (10:1) — (1:1)ю до- 5 полнительный псеьдоожиженный слой обогревают, а содержание кислорода в газах, используемых для псевдоожижения, составляет 21-704.

На чертеже схематически изображе- (0 но устройство для осуществления способа.

Устройство состоит из реактора 1 с псевдоожиженным слоем, в который по трубопроводу 2 подается псевдоожижающий гаэ, по трубопроводу 3 - горючее, трубопроводу 4 — исходный материал, а по трубопроводу 5 — вторичный газ.

Исходный материал (нлажный хлористый алюминий) подаю. из бункера 6 по транспортеру-весам 7 и питающее устройство 8 сушилки 9, выполненной например в ниде трубы Вентури, где он смешивается с отходящими газами реактора 1.

Сухой материал отделяется от газа в циклоне 10 и по трубопроводу 4 подается н реактор 1. Окончательную очистку газов осуществляют в электрофильтрах 11 . 30

Для предотвращения перегрева в системе отходящего газа в сушилке предусмотрена форсунка 12 для впрыскивания воды или растнора соляной кислоты.

Пыль из электрофильтрон 11 также подается в трубопровод 4. По патрубку 13 материал, отделенный от гаэов, попадает н реактор 14, где продолжается его обработка. Реактор 14 40 снабжен трубопроводом 15 для подачи псевдоожиженного газа и трубопроводом 16 для подачи топлива (в случае необходимости).

Реактор 14 соединен с реактором 1 байпасом 17, по которому часть мате45 риала может быть возвращена в реактор 1.

Обработанный материал через дозирующее устройство 18 подается в холодильник 19, псендоожижение в котором создается кислородсодержащим газом, поданаемым по трубопроводу 20.

Покидающий холодильник 19 материал отделяется от газов н циклоне

21 и возвращаетс в холодильник 19. 55

Гаэ по трубопроводу 5 подается в реактор 1 в качестве вторичного газа.

Материал охлаждается далее в холодильнике 19 н контакте со змеевиком

22 и выводится из системы. бО

Способ осуществляют следующим образом.

Влажный:.-:драт хлористого алюминия иэ вакуум-ф- льтров подсушивают в сушилке 9 и по трубопроводу 4 подают в .реактор 1. Гидрат хлористого алюминия частично разлагается в сушилке 9, обогреваемой отходящими газами из реактора 1 с температурой 850 С.

Дальнейшее разложение происходит н реакторе 1 с кипящим слоем, температура н котором поддерживается за счет прямого нпрыскивания топлива в кипящий слой.В качестве топлива может быть использован мазут или газообразное топливо. Необходимое количество газа как для горения, так и для псевдоожижения, подается по трубопроводам 2 и 5. Температура в этом реакторе 850 С.

Далее материал поступает н реактор 14, где закан и;нается его обработка. Если необходимо, этот реактор также может отапливаться. Для псевдоожижения в этом реакторе используют возможно меньшее количество газа, благодаря чему поддерживают концентрацию твердого в нем, равной. 600650 кг/м . Время пребывания матеэ риала в реакторе 4 н несколько раз превышает время пребывани я в реакторе 1. Благодаря этому получают окись алюминия с минимальным содержанием остаточного хлора.

Готовая окись алюминия поступает в холодильник 19, откуда выходит с температурой 80 С.

Пример. Реактор 1 имеет ннутренний диаметр 1 м и высотой

10 м, реактор 14 — диаметр 0,8 м и высоту 2 м, а холодильник 19 снабжен перегородкой, разделяющей его на две камеры.

Вход трубопровода 5 в реактор 1 находится на высоте 2 м над газораспределителем, а трубопровода 3 — на нысоте 0,3. ,.Производительность бункера 6

4,7 т/ч при среднем диаметре частиц

150 мкм.

70% материала подают н сушилку 9, а 30% непосредственно в реактор 1.

В сушилке 9 поддерживают температуру 250 С, что позволяет полностью удалить влагу и начать разложение гексагидрата хлористого алюминия.

Температура газов на выходе из электрофильтра 11 220 С, т.е. достаточно выше точки росы хлористого водорода, так что коррозия исключалась.

На псевдоожижение н реактор 1 подают 756 нм /ч холодного воздуха и по трубопроводу 5 — 3025 нмэ/ч нагретого до 250 С вторичного воздуха.

Соотношение первичного воздуха ко вторичному 1:4.

По трубопроводу 3 в реактор 1 подводят 305 кг/ч тяжелого мазута. Благодаря его сгоранию температуру поддерживают 850 С.

В реактор 14 для псевдоожижения вводят 80 нм9/ч воздуха. При среднем времени пребывания вещества в системе

2,2 ч происходит распределение времени между реактором 1 и реактором 14

682120

25

40 тираж 59 1 Подпи cl l oe

ЦНИИ ПИ Заказ 49 38/54

Фили ал ППП Патент, г. Ужгород, ул . Проектная, 4 как 1:2. Падение давления в реакторе

1 соСтавляло 400 мм вод.ст.

Плотность суспенэии в зоне между гаэораспределителем и трубопроводом

5 200 кг/м Э, плотность суспензии выше трубопровода 5 2-10 кг/м, а в реакторе 14-650 кг/м . 5

В холодильник 19 подают 3025 нм/ч

Э воздуха для охлаждени я и псевдоожижения, затем этот воздух нагретый до

250 С подают в реактор 1 в качестве о вторичного. 10

Производительность устройства составляла 900 кг/ч.

Формула изобретения 15

1. Способ получени я окиси алюминия термическим разложением гексагидрата хлористого алюминия в псевдоожиженном слое с падением концентрации твердого в нем снизу вверх, включающий предварительный нагрев или частичное разложение исходного материала отходяшими газами, подачу этого материала в псевдоожиженный слой с использованием кислородсодержащего газа в качестве псевдоожижаюшего агента, подачу топлива в псевдоожиженный слой, выгрузку твердого продукта реакции иэ верхней части псевдоожиженного слоя, отделение его от газа, охлаждение н псевдоожиженном слое с использованием кислородсодержащего газа в качестве псевдоожижающего агента, возврат части твердого продукта реакции в первый псендоожиженный слой, причем нагретый псендоожижаюший газ второго псевдоожиженного слоя подают в верхнюю часть первого псендоожиженного слоя, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса, твердый продукт реакции, отделенный от газов, подвергают дополнительной обработке в псевдоожиженном слое со скоростью подачи псевдоожиженного газа, составляющей 0,02-0,03 от скорости газа в первом псевдоожиженном слое, до полного разложения гексагидрата хлористого алюминия, концентрацию твердого в первом псевдоожиженном слое в зоне между поднодом псевдоожижаюшего газа и местом ввода горячего газа иэ второго псевдоожиженного слоя поддерживают 20-300 кг/мЭ, а в зоне ввода газа из второго псевдоожиженного слоя — 1-20 кг/мЭ путем возврата материала иэ дополнительного псендоожиженного слоя.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и и c st тTеeмM, что концентрацию твердого в дополнительном псевдоожиженном слое поддерживают 600-650 кг/M.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что среднее время пребынания материала н дополнительном псевдоожиженном слое н 2-10 раэ больше, чем н первом псевдоожиженном слое.

4. Способ по пп. 1-3, о т л и ч аю шийся тем, что отношение коли— честна горячего газа иэ второго псендоожиженнorî слоя к количеству газа, используемого для псевдоожижения в первом псевдоожиженном слое, составляет (10:1) -(1:1) .

5. Способ по пп.1-5, о т л и ч аю шийся тем, что содержание кислорода н газах, используемых для псевдоожижения, составляет 21-70%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ Р 1767628, Н кл. 12 g 11//0011, 1970.