171397. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés alumíniumklorid kivonására gáznemű alumíniumkloridot tartalmazó gázelegyből

9 171397 10 termék, de származhat különböző típusú klórozási eljárásokból vagy reakciókból, bármely tetszőleges forrásból származó, gáznemű alumíniumkloridot tartalmazó közeg is lehet. Lényeges az, hogy a közeg nem-kívánatos szennyező anyagoktól majdnem men- 5 tes legyen, mert ezek a leválasztási műveletet rontanák. Az 1. ábra, mint említettük, a találmány szerinti eljárás kivitelezésére alkalmas berendezést szemlélteti. Az alumíniumkloridot tartalmazó gáz az 1 klórozó 10 berendezésből távozik és először tisztító berendezésen halad át (egy előnyös típusú tisztító berendezést később ismertetünk), ahol a gáz által magával vitt részeket és az alumíniumkloridnak az adott körülményeknek megfelelő felső megszilárdulási hőmér- 15 sékleténél magasabb hőmérsékleten kondenzáló, illékony, kondenzálható komponenseket eltávolítjuk. A maradék gázt a 16 vezetéken tápláljuk be a 4 kamrában elhelyezett, alumíniumklorid részecskékből álló fluid-ágyba. A gázt olyan magas hőmérsékleten 20 vezetjük be a fluid-ágyba, ami eleve kizárja azt, hogy az alumíniumklorid az adott körülmények között kiváljon. A 4 kamra, amelyben a deszublimálásra szolgáló fluid-ágy foglal helyet, el van látva a fluidizációs gázt elosztó 12 bevezető nyílással, 25 amelybe a fluidizáló gáz a nyílás alsó részéhez csatlakozó 11 vezetéken keresztül jut. A kamra tartalmazza továbbá a 21 szeparátort a megfelelően áteresztő tulajdonságú 23 szűrőközeggel és a maradék gázt kivezető 29 nyílással, amelynek felső része a 22 30 gázelvezető vezetékhez van kötve. Az alumíniumkloridot kivezető 24 nyílás a 25 fluidizációs gáz eloszlatására szolgáló lejtős vagy ferde perforált lemez alsó végén van elhelyezve. A 25 lemez 20 perforálásokkal van ellátva, amelyek a kamra 35 fenekéhez közel vannak, a nehezebb részecskéket a kivezető nyílás felé irányítják és megakadályozzák, hogy a lecsapódott szilárd alumíniumklorid a kamrába visszajusson. Az ábrán látható fluid-ágy felső részén van elhelyezve egy hőcserélő, így például a 26 40 bordás spirál, ami az ágy tartalmát hűti, és amely az ágy hőmérsékletét az előre meghatározott értéken tartja. A tisztított (maradék) gázt, amely a tisztító berendezést (pl. a 10 második lépcsős szeparátort) 45 elhagyja és amely a gáz alakú alumíniumkloridot tartalmazza, a hűtőbordáktól és a kontakt felületektől távoleső helyen a fluid-ágyba vezetjük. A maradék gázt recirkuláló 27 vezeték köti össze a maradék gáz kivezetésére szolgáló 22 vezetéket és a 50 fluidizációs gáz eloszlatására szolgáló 12 nyílást. Ily módon a gáz visszacirkuláltatható és a maradék gáz egy része mint fluidizációs gáz használható. Erre a célra a 22 vezetékbe előnyösen a 19 kompresszort vagy szivattyút iktatjuk be. Hasonlóképpen egy 55 független fluidizációs gázáramot táplálhatunk be az ágy fluidizálására a 28 vezetéken keresztül a 27 recirkulációs vezetéken betáplált maradék gáz helyett vagy azzal együtt. Ha a 27 recirkulációs vezetéket használjuk a rendszer fluidizációs gáz-ellátására, akkor 60 ez a gáz természetesen főleg széndioxidot, szénmonoxidot és esetleg még a nem reagált klór, sósav, foszgén vagy széntetraklorid maradék mennyiségeit vagy nyomait tartalmazhatja, mivel ez a gáz a klórozási reakcióból származó távozó gáz végső 65 maradéka. Ennek a gáznak egy részét a 40 vezetéken eltávolítjuk és a káros komponensektől a gáz kibocsátása előtt megtisztítjuk. Ha független forrásból származó fluidizációs gázt használunk, akkor általában az összes maradék gázt a 40 vezetéken távolítjuk el. A zárt rendszerből a 40 vezetéken eltávolított gázt, amely főleg klórt, sósavat és foszgént tartalmaz mint káros és mérgező komponenseket, a légkörbe való kieresztése előtt meg kell tisztítani. A távozó gázt a szokásos módon megtisztíthatjuk ezektől a komponensektől erősen lúgos anyagokkal, pl. nátriumhidroxiddal, nátriumkarbonáttal stb., majd kiereszthetjük. A gázt el is égethetjük kemencében hidrogénnel (vagy ennek valamely forrásával, például metánnal), így a klórból és a foszgénből sósav lesz, az így kezelt gázt ezután tisztítjuk kieresztés előtt. A távozó gáz káros és mérgező komponenseinek eltávolítására azonban bármely ismert módszert használhatunk. A találmány szerinti berendezésben a gáznemű alumíniumklorid bevezetésére szolgáló 30 nyílás úgy van kiképezve, hogy a betáplált gáz magasabb hőmérsékletét megtartsa. Ezt biztosítja a vázlatosan látható 31 alkatrész, amely előnyösen kiegészítő fűtőtest, így elektromos ellenállás-fűtőtest, vagy hőszigetelő anyag, így kvarc, timföld, grafit, azbeszt vagy hasonló anyag lehet, amely a gáz belépésének helyén az áthaladó gáznemű alumíniumklorid túl korai lehűlését, cseppfolyósodását vagy megszilárdulását csökkenti vagy megakadályozza. Ekkor ugyanis az alumíniumklorid tömörülne és a kívánt kondenzálási vagy szublimálási műveletet megakadályozná, vagy más módon károsan befolyásolná. így a betáplált gáz hőmérsékletének szabályozására szolgáló eszköz, amit ide terveztünk, lehetővé teszi, hogy a gáznemű alumíniumkloridot tartalmazó betáplált anyag lényegileg hőveszteség nélkül jusson a fluid-ágy belsejébe. Abból a célból, hogy a gáznemű alumíniumklorid túl korai kiválását más helyeken mint magában a fluid-ágyban megakadályozzuk, az adott körülményeket tekintetbe véve, a 30 nyílás belépő helye előnyösen az ágyba nyúlik, távol van minden kontakt felülettől, beleértve a kamra falait és a 26 hűtőt. A betáplált gáznemű alumíniumkloridot tartalmazó közeg a 4 kamrába tehát oly módon lép be, hogy az ágy részecskéivel azonnal érintkezésbe kerül és az alumíniumklorid leválik, mielőtt a berendezés szomszédos felületeivel érintkezhetne. Amikor a maradék gáz és a fluidizációs gáz keveréke az ágy felső részéről távozik, akkorra az alumíniumklorid kellő mértékben átalakult szilárd fázisúvá, a kialakult szilárd részecskéket a távozó gázkeverék már nem tudja jelentős mértékben magával ragadni, és a részecskék elég nehezek és kemények ahhoz, hogy a fluid-ágy komponenseivé váljanak a kamrafal és a hűtő közelében annak a veszélye nélkül, hogy azokon lerakódnának. A leválás helyén a körülményeknek olyanoknak kell lenniök, hogy az alumíniumklorid gőznyomása éppen elég kicsi legyen ahhoz, hogy szilárd alakban váljon le anélkül, hogy a maradék alumíniumklorid a 21 szeparátor 23 áteresztő szűrőközegének a felületén szilárd vagy folyékony alakban kiválna. 5