Способ получения окиси алюминия

Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. С 01 Г 7/30 осуаарствеииый комитет СССР ио ислам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения ИностранцыФилипп Маршессо (Франция), Лотар Ре,Лудольф Пласс, Гюнтер Шене и Ханс Вернер Шмидт(ФРГ) Иностранная фирмаАлюминиум Пешинэ(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 отходя. щими 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 зоне3ввода 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 дополнительном35 псевдоожиженном слое н 2-10 раз больше, чем в первом псевдоожиженном слое,отношение количества горячего газа иэвторого псендоожиженного слоя к количеству газа, используемого для псевдоожижения в первом псендоожиженномслое, состанляет (10:1) - (1 е 1), дополнительный псеьдоожиженный слойобогревают, а содержание кислорода вгазах, используемых для псевдоожижения, составляет 21-70.На чертеже схематически изображе Оно устройство для осуществления способа.Устройство состоит из реактора 1с псевдоожиженным слоем, в которыйпо трубопроводу 2 подается псевдоожижающий гаэ, по трубопроводу 3 - горючее, трубопроводу 4 - исходный материал, а по трубопроводу 5 - вторичныйгаз,Исходный материал (нлажный хлористый алюминий) подаю из бункера б потранспортеру-весам 7 и питающее устройство 8 сушилки 9, выполненнойнапример в ниде трубы Вентури, гдеон смешивается с отходящими газамиреактора 1.Сухой материал отделяется от газав циклоне 10 и по трубопроводу 4подается н реактор 1, Окончательнуюочистку газов осуществляют в электрофильтрах 11 ЗоДля предотвращения перегрева всистеме отходящего газа в сушилкепредусмотрена форсунка 12 для впрыскивания воды или растнора солянойкислоты,Пыль из электрофильтрон 11 такжеподается в трубопровод 4. По патрубку 13 материал, отделенный от газов, попадает н реактор 14, где продолжается его обработка. Реактор 14 4 Оснабжен трубопроводом 15 для подачипсевдоожиженного газа и трубопроводом 16 для подачи топлива (в случаенеобходимости).Реактор 14 соединен с реактором 1байпасом 17, по которому часть мате 45риала 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 циклоне21 и возвращается в холодильник 19, 55Гаэ по трубопроводу 5 подается в реактор 1 в качестве вторичного газа.Материал охлаждается далее в холодильнике 19 н контакте со змеевиком22 и выводится из системы. бОСпособ осуществляют следующим образом.Влажный :драт хлористого алюминияиэ вакуум-ф;.льтров подсушивают в сушилке 9 и по трубопроводу 4 подают вреактор 1, Гидрат хлористого алюминия частично разлагается в сушилке 9, обогреваемой отходящими гаэаму 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 600- 650 кг/м . Время пребывания матеэриала в реакторе 4 н несколько раз превышает время пребывания 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. П р и м е р. 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 б 4,7 т/ч при среднем диаметре частиц 150 мкм.70 Ъ 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 нм 9/ч воздуха. При среднем времени пребывания вещества в системе 2,2 ч происходит распределение времени между реактором 1 и реактором 14682120 20 25 35 40 Тираж 59 1 Подпи сое ЦНИИ ПИ Заказ 49 38/54 Филиал ППППатент , 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, 5В холодильник 19 подают 3025 нм/чЭ воздуха для охлаждения и псевдоожижения, затем этот воздух нагретый до 250 С подают в реактор 1 в качествеовторичного, 1 ОПроизводительность устройства составляла 900 кг/ч. Формула изобретения15 1. Способ получения окиси алюминия термическим разложением гексагидрата хлористого алюминия в псевдоожиженном слое с падением концентрации твердого в нем снизу вверх, включаюший предварительный нагреБ или частичное разложение исходного материала отходяшими газами, подачу этого материала в псевдоожиженный слой с использованием кислородсодержашего газа в качестве псевдоожижаюшего агента, подачу топлива в псевдоожиженный слой, выгрузку твердого продукта реакции иэ верхней части псевдоожиженного слоя, отделение его от газа, охлаждение в псевдоожиженном слое с использованием кислородсодержашего газа в качестве псевдоожижающего агента, возврат части твердого продукта реакции в первый псевдоожиженный слой, причем нагретый псевдоожижаюший газ второго псевдоожиженного слоя подают в верхнюю часть первого псевдоожиженного слоя, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса, твердый продукт реакции, отделенный отгазов, подвергают дополнительнойобработке в псевдоожиженном слоесо скоростью подачи псевдоожиженногогаза, составляющей 0,02-0,03 от скорости газа в первом псевдоожиженномслое, до полного разложения гексагидрата хлористого алюминия, концентрацию твердого в первом псевдоожиженномслое в зоне между подводом псевдоожижаюшего газа и местом ввода горячего газа иэ второго псевдоожиженногослоя поддерживают 20-300 кг/мЭ, а взоне ввода газа из второго псевдоожиженного слоя - 1-20 кг/мЭ путем возврата материала иэ дополнительногопсевдоожиженного слоя.2. Способ по п.1, о т л и ч а юш и й с я тем, что концентрациютвердого в дополнительном псевдоожиженном слое поддерживают 600-650 кг/м.33. Способ по пп.1 и 2, о т л ич а ю ш и й с я тем, что среднеевремя пребывания материала в дополнительном псевдоожиженном слое в 2-10раэ больше, чем в первом псевдоожиженном слое,4. Способ по пп. 1 - 3, о т л и ч аю щ и й с я тем, что отношение коли -чества горячего газа иэ второго псевдоожиженного слоя к количеству газа,используемого для псевдоожижения впервом псевдоожиженном слое, составляет (10;1) -(1:1) .5. Способ по пп.1-5, о т л и ч аю ш и й с я тем, что содержание кислорода в газах, используемых дляпсевдоожижения, составляет 21-70.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Заявка ФРГ 9 1767628,Н кл. 12 3 1/01, 1970,