147559. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vasoxidvörös előállítására fluidizálással dolgozó reaktorban

0 Megjelent: I960, október 1. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.559. SZÁM 12. g. OSZTÁLY — Bfj—133. ALAPSZÁM Eljárás vasoxidvörös előállítására fluidizálássál dolgozó reaktorban Vegyi és Porfestékipari Vállalat, Budapest Feltalálók: Blickle Tibor oki. vegyészmérnök, Budapest (65%), Káldi Pál oki. vegyészmérnök, Veszprém (35%) A bejelentés napja: 1958. szeptember 30.. Vasoxidvörös előállítása céljából vas(II)szulfát heptahidrátot, vasoxidsárgát, vagy vasoxidfeketét oxidáló gázáramban pörkölnek. E hőkezeléshez általában vízszintes forgó kemencét használnak. Az ismeretes eljárásoknak hátránya, hogy a mintegy 6—900 C° hőfokon történő hőkezelés lassan megy végbe és a hőmérséklet pontos beszabályozása körülményes, ami azonban színárnyalati különbségeket von maga után. A vas(II)szulfát heptahidrát feldolgozása esetén az eljárást két lépésben kell foganatosítani: az első lépésben lényegesen alacsonyabb hőfokon a kristályvizet ki kell űzni és külön második műveletben kell a vasoxidvöröst képző hőkezelést alkalmazni. Úgy találtuk, hogy vasoxidvörös igen egyenletes jól beszabályozható minőségben gazdaságosan állítható elő, ha a hőkezelést fluidizálással dolgozó reaktorban végezzük, melynek fluidizációs tere olyan betétekkel van megosztva, mely a fluidizáit anyagot a gázáramlás irányával ellentétes irányban való átbocsájtásra alkalmas nagyságú szabsd nyílásokkal rendelkezik. Ilyen betétként célszerűen perforált lemezeket használunk. Az efajta reaktorban a közbenső betétekkel elérjük, hogy a fluidizáit réteg magasságát növeljük anélkül, hogy a fluidizálást fenntartó gázáram sebességét növelnénk. így adott gázáramlás és adott szemcsenagyság mellett meghatározott magasságú fluidizáit réteget lehet létrehozni. E betétek a reaktor szabad keresztmetszetét szintükben szűkítik, úgy hogy minden egyes betét nyílásaival megszabott kisebb keresztmetszetben a fluidizáló gázáram nagyobb sebességgel áramlik, ami a kezelendő szemcséket újabb fluidizálásra készteti. Ily módon a fluidizáit réteg vastagságát lényegesen növelhetjük és ezzel módunkban van a hőkezelés idejét egyetlen egy reaktorban megfelelően beszabályozni. Ilyen feltételek mellett a reaktorban viszonylag kis átlagos gázsebességgel dolgozhatunk és igen egyenletes, és reprodukálható minőségű vasoxidvöröst állíthatunk el. Igen célszerűnek mutatkozott, ha a fluidizációs teret megosztó betétek szabad nyílásainak összfelülete a reaktor keresztmetszetének 30—60%-át teszi ki. E betétek szabad nyílásainak átmérője célszerűen 3—10 mm közötti. A találmány szerhiü eljárás példákén ti kivitelét a mellékelt rajz kapcsán magyarázzuk el. Az 1. ábra a reaktor függélyes metszete, a 2. ábra perforált lemez nézete. Az 1 reaktor belső tere perforált 2 lemezekkel meg van osztva, úgyhogy két-két lemez között egy fluidizációs szakasz alakul ki. A 3 alsó perforált lemez nyílásai kisebbek, mint a 2 lemezek nyílásai. A hőkezelő gázt a 4 vezetéken keresztül vezetjük a reaktorba és az 5 vezetéken vezetjük el. hőkezelendo vasoxid szemcséket pneumatikus 6 vezetéken és a 7 ciklonon át juttatjuk a reaktor felső részébe. A 8 csigás kihordó szerkezettel távolítjuk el a reaktorban képződött vasoxidvörös szemcséket. Ha több anyagot szállítunk a reaktorba a 7 ciklonon át, mint amennyit a 8 csigás kihordón eltávolítunk, a fölösleget a 9 cellás adagoló juttatja vissza a pneumatikus 6 adagoló veze^ lékbe. Az alsó 3 perforált lemez helyett használhatunk fluidizáló készülékben használatos egyéb, például golyós szelepes feneket. 1. példa: A vasoxidvörös előállításához vas(I)szulfát heptahidrátból öt perforált lemezzel megosztott reaktort használunk. A reaktor belső átmérője 80 cm. Két-két perforált lemez egymástoli távolsága 80 cm. Óránként mintegy 1 mm. vagy annál finomabb szemcsenagysága vasszulfát 400 kg-nyi mennyiségét adagoljuk be. A legalsó szakaszban a hőmérséklet 700 C°, .melynek eléréséhez a 4 vezetéken keresztül mintegy 800 C° hőmérsékletű füstgázokat vezetünk. A reaktorból óránként mintegy 100 kg 98% vasoxid tartalmú vasoxid-köröset hordunk ki. A vasoxid színét a hőfokkal pontosan be lehet állítani, mimellett egyenletes terméket kapunk.