181403. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alumíniumklorid-hexahidrát alumíniumoxiddá történő hőbontására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 181403 Nemzetközi osztályozás: w Bejelentés napja: 1977. VIII. 16. (AU—380) Elsőbbsége: 1976. VIII. 16. (P 26 36 855.8) Német Szövetségi Köztársaság NSZO3 C 01 F 7/30 ORSZÁGOS Közzététel napja: 1982. XI. 29. TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1985. VII. 31. f Szabadalmi Tár. ' AJ 0 A feltalálók: Reh, Lothar mérnök, Bergen-Enkheim, Plass, Ludolf mérnök, Kronberg, Német Szövetségi Köztársaság, Marchessaux, Philippe mérnök, Aix-en-Provence, Franciaország. Szabadalmas: Aluminium Pechiney, Lyon, Franciaország Eljárás alumínium-klorid-hexahidrát alumíniumoxiddá történő hőbontására 1 2 A találmány alumínium-klorid-hexahidrát hőbontására szolgáló eljárásra vonatkozik, melynek során az alumínium, klorid-hexahidrát legalább túlnyomó részének hasítását egy közvetetten hevített hasító reaktorban végezzük, majd kalcinációval és közvetlen fűtésű forgó csőkemencében végzett 5 hasítással az alumínium-klorid maradékát bontjuk, és a képződött alumínium-oxidot egy forgó csőben hűtjük le az égéshez szükséges oxigéntartalmú égető gáz egyidejű előhevítése mellett. Ismeretes már mind az oldat, mind a szilárd állapotban levő fémkloridok termikus bontása, és ezáltal klórhidrogén és a fémkloridnak megfelelő fémoxid előállítása. A bontás történhet permetezős pörkölő kemencében közvetlen hevítéssel [Stahl und Eisen, 84, 18041., (1964)], vagy fluid réteges reaktorokban (1 546 164 számú német szövetsé- 15 gi köztársaságbeli nyilvánosságrahozatali irat, és 1 667 180 és 2 261 083 számú német szövetségi köztársaságbeli közzétételi irat, valamint a 3 440009 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás). Az oldatok, de a belőlük előzőleg kikristályosodott fém- 20 kloridok közvetlen hevítéssel történő bontása is azonban viszonylag híg sósav-oldatokhoz vezet, ami különösen akkor hátrányos, ha igen tömény oldatok, vagy tiszta klórhidrogén előállítása kívánatos. Az igen tömény klórhidrogén-oldatok előállítását célozza a 315 207 számú osztrák szabadalmi leírásban ismertetett eljárás, melynél a bontási fokozatban szilárd, előzőleg felhevített hőhordozók, mint a korund, vagy a vas, vagy maga a pörkölési termék, hozzákeverésével történik a közvetett hevítés. Bár ezzel az eljárással a kitűzött cél teljesen elérhető, 30 mégis az eljárásnak jelentős hátránya van. Amennyiben a hőhordozó eljárástól idegen anyagokból, tehát nem a kész eljárási termékből áll, akkor az elválasztásához és az ismételt visszavezetéséhez költséges berendezésekre van szükség. Amennyiben a hőhordozó maga az eljárás kész terméke, akkor a jelentős energiaigény miatt jelentős, rendszerint a bevitt anyagmennyiség többszörösének megfelelő termékáramot kell a hasító kemencébe visszavezetni. Ekkor az anyagmozgatás és a nagy hőmérsékletet elviselő szállító be- 10 rendezés költségei nem jelentéktelenek. Egy olyan eljárás kidolgozását tűztük ki célul, amely nem mutatja az ismert hátrányokat; különösen azon előny megtartása mellett, hogy nagy töménységű klórhidrogén-oldatot szolgáltat, és elkerüli a nagy anyagáramok mozgatásának hátrányát. A feladatot megoldhatjuk, ha a bevezetőben megnevezett találmány szerinti eljárást oly módon hajtjuk végre, hogy az alumínium-klorid-hexahidrát legalább túlnyomó részét fluid állapotban hasítjuk a hasítási energiát a 14 hevítő felületeken hozzávezetve, majd a maradék aluminiumklorid-hexahidrát hasítását forgó csőkemencében végezzük. A fluid állapot, melynél a klórhidrogén legalább túlnyomó részét közvetett hevítés útján hasítjuk le, akár egy klasszikus fluid rétegnek, előnyösen egy 600—1000kg/m3 közepes 25 szuszpenzió sűrűségű és 0,8 m/sec-nál kisebb fluidizáló gáz sebességű fluid rétegnek, akár egy expandált, szilárd anyag visszavezetéses (cirkuláló) fluid rétegnek, előnyösen egy 50—400kg/m3 közepes szuszpenzió sűrűségű és 1,5—5m/ sec fluidizáló gáz sebességű fluid rétegnek felelhet meg. A klasszikus fluid réteg alkalmazásának egyik előnye a 181403
