Способ получения аморфной гидроокиси алюминия

(51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМОРФНОЙГИДРООКИСИ АЛЮМИНИЯ термообработкойгидраргиллита в интервале температур 450-600 С, о т л й ч а ю щ и й ся тем, что, с целью повышения производительности и упрощения аппаратурного оформления процесса, термообработку осуществляют пропусканием потока газа, содержащего гидраргиллит,.через кипящий слой частиц твердого теплоносителя при времени контакта 0,05- 0,5 с.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что в качестве теплоносителя используют катализатор процесса полного окисления.фИзобретение относится к способам получения аморфной гидроокиси алюминия, являющейся исходным продуктом для получения активной окиси алюминия - катализатора, адсорбента и носителя.Известно, что аморфную гидроокись алюминия, по содержанию воды близкую к моногидрату, можно получить быстрой карбонизацией на холоду алюминатного 10 раствора, термическим разложением кристаллогидратов средних солей алюминия или термическим разложением гидрата глинозема на виброжелобе в поле радиационных газовых горелок. 15Известен способ получения аморфной гидроокиси алюминия, заключающийся в термическом разложении товарного гидраргиллита при движении порошка по нагретой поверхности вибрационного 20 желоба в поле радиационных гаэовьгх, горелок при температуре 400-600 С в.течение 5-30 с. В результате получается рентгеноаморфная гидроокись алюминия, содержащая примесь бемита в 25 количестве не более 207., с удельной поверхностью 200-300 м/г, потерями при прокаливании (и. п. и. при 800 С) 8- г163 и растворимостью в едком натре (5 н.раствор, 70 С, 30 мин) 50- З 0 60 мас.Е. Этот способ был использован 564 1Способ выполняют следующим образом. Газовый пОток, содержащий порошок частиц гидрата глинозема проходитснизу вверх через кипящий слой частицтеплоносителя, имеющих температуру450-600 С (предпочтительно 500-550 С)при времени контакта порошка с грану- лами теплоносителя 0,05-0,5 с (предпочтительно 0,1-0,2 с). Значительнаяразница в размерах частиц порошка(до 100 мкм) и теплоносителя (обычно1-2 мм) позволяет осуществлять сепарацию твердых фаз.Теплоноситель работает в режимепсевдоожижения, а порошок гидратапроходит через реактор в транспортномрежиме. Эффективное массоперемешивание и теплоперенос в кипящем слоепозволяют резко сократить время контакта порошка гидрата глинозема с нагретой поверхностью теплоносителя,необходимое для проведения терморазложения - от десятков секунд в изве.стном способе до менее 0,5 с в предлагаемом. Это приводит к уменьшениюгабаритов установок.По описываемому способу могут бытьреализованы два варианта подвода теп,ла в кипящий слой частиц теплоносителя: на пилотных установках производительностью до 2 кг/ч по А 1 ОНедостатками известйого способа являются относительно невысокая производительность единицы площади желоба и необходимость нагревания больших поверхностей, по которым тонким слоем движется порошок. Кроме того, обеспечение равномерного движения40 слоя гидрата глинозема по нагретой. поверхности под действием вибрации при больших габаритах желоба затруднено. Указанные недостатки существенно ограничивают возможность применения известного способа для создания на его основе производств большой мощности (например 100 кг/ч и более). По предлагаемому способу термообработку осуществляют пропусканием по тока газа, содержащего гидраргиллит, через кипящий слой частиц твердого теплоносителя при времени контакта 0,05-0,5 с. В качестве теплоносителя используют катализатор процесса полного окисления. Это позволяет повысить производительность и упростить аппаратурное оформление процесса. наружный подогрев путем передачи тепла от нагретой стенки реактора;сжигание стехиометрической (ю 1) газовоэдушной смеси в слое теплоносителя.Поскольку необходимо поддерживать температуру в интервале 450-600 С, при которой горения в свободном объеме и на инертной поверхности не происходит, то в качестве теплоносителя должен быть использован катализатор процесса полного окисления, обеспечивающий устойчивое горение смеси топлива (например, углеводородного газа) с воздухом в интервале температур 300-700 ОС, В качестве такого катализатора могут быть использованы известные активные вещества; металлы (Р и др), окислы (меди, кобальта и др.), шпинели (СцСг 0 ий 4 др,), нанесенные на сферические механически прочные и термостабильные носители, например г = или 8 =А 1 0. Выделение порошка продукта терморазложения из пылегазового потока после реактора проводят известными способами, например, в мокрых или сухих циклонах, скрубберах и т,д.Вслед3 51756ствие высокой концентрации порошкав газе (до 2 кг А 1 Ь /нм) газовыйпоток относительно невелик, что значительно упрощает сепарацию.П р и м е р 1, В реактор диаметром 20 мм загружают 50 см алюминиевых цилиндров (6=1=1,5 мм). Через реактор пропускают 0,9 нмз/ч воздуха,содержащего 200 г порошка гидраргиллита в пересчете на А 1 Оз в нем. Тем-Юпературу в слое теплоносителя поддерживают на уровне 450 С путем подводатепла от стенки реактора, обогреваемой электроспиралью. Частицы порошкагидрата глинозема проходят через слой 15теплоносителя при среднем времениконтакта 0,2 с. Получают рентгеноаморфный продукт с примесью бемита( 107) с удельной поверхностью200 м/г. Растворимость в щелочном 20растворе 537. Остаточное содержаниевлаги после прокалки при 800 С в течение 2 ч 14/,П р и м е р 2. В реактор диаметром35 мм загружают 50 см алюмомеднохромового катализатора в виде сферических частиц диаметром 2 мм с насыпнымвесом 0,8 г/см, Катализатор содержит20 мас.7. СиСг О на носителе 8 =А 1 Оз,д 2 3Температура начала работы катализатора 350 С. Через реактор пропускаютсмесь 0,7 нм /ч воздуха и 0,03 нм /чгаза пропан-бутана, содержащую 700 гпорошка гидрата глинозема. Температуру в слое теплоносителя поддерживают 35на уровне 500 С за счет тепла полногоокисления газовоздушной смеси на катализаторе, Частицы порошка гидраргиллита проходят через слой теплоносителя (катализатора) при среднем 40времени контакта 0,2 с. Получают рентгеноаморфный продукт, содержащий следы бемита; удельная поверхность210 м /г. Растворимость в щелочномрастворе 527. Остаточное содержание 45влаги после прокалки при 800 С в те-чение 2 ч 107П р и м е р 3. В реактор диаметром35 мм загружают 50 см алюмоплатинового катализатора в виде сферических 50частиц диаметром 2 мм с насыпным весом 0,76 г/см, Катализатор содержит0,6 мас.7 Рс на носителе Т=А 1 Оэ.Температура начала работы катализатора 180 С. Через раствор пропускают 55 смесь 1 нм/ч воздуха и 0,5 нмз/ч газа пропан-бутана, содержащую 1100 г порошка гидраргиллита. Температура в слое катализатора поддерживается на уровне 550 С за счет тепла полного окисления.газовоздушной смеси на катализаторе, Частицы гидрата глинозема проходят через слой теплоносителя при среднем времени контакта 0,2 с. Получают рентгеноаморфный продукт, содержащий следы бемита, с удельной поверхностью 200 м /г. Растворимость продукта в щелочном растворе 567. Остаточное содержание влаги после прокалки при 800 С в течение 2 ч 107П р и м е р 4. В реактор диаметром 35 мм загружают 50 смэ алюмоплатинового катализатора в виде сферических частиц диаметром 2 мм с насыпным весом 0,76 г/см . Катализатор содержит 0,6 мас.7 РС на носителе ф= А 10, Температура начала работы каотализатора 180 С. Через реактор пропускают смесь 1 нм /ч воздуха и 0,05 нм,ч пропан-бутана, содержащую 900 г порошка гидрата глинозема. Температура в слое катализатора поддерживается на уровне 600 С за счет тепла полного окисления газовоздушной смеси на катализаторе, Частицы поройка гидрата глинозема проходят через слой теплоносителя при среднем времени контакта 0,2 с, Получают рентгеноаморфный продукт с удельной поверхностью 220 м /г. Растворимость продукта в щелочном растворе 507. Остаточное содержание влаги после прокалки при 800 С в течение 2 ч 8,57Из приведенных примеров видно, что использование предлагаемого способа позволяет резко упростить технологию и аппаратурное оформление процесса, создать простые малогабаритные установки большой мощности с высоким термическим КПД, , Другим преимуществом способа является легкость управления и регулирования параметров про-. цесса и улучшение качества продукта, а также воспроизводимость получаемых результатов на установках различной мощности. Истирание теплоносителя в процессе работы незначительное и составляет 0,5 10- г катализатора на 1 кг пропущенного через него гидрата глинозема.