181469. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alumínium-klorid-hidrát termikus bontására
11 181469 12 A 3 örvényágyas reaktorban egy 400 C°-os hőmérséklet áll be. Az örvénysebesség 4,6 m/sec. A nagy gázsebesség következtében a szilárdanyag nagy része a gázzal együtt eltávozik az örvényágyas reaktor felső részén. Az ezután kapcsolt 4 leválasztóban történő elválasztás után a szilárdanyag az 5 vezetéken keresztül a 3 örvényágyas reaktorba kerül vissza. A 3 örvényágyas reaktorban a szilárdanyag visszavezetés miatt és az ott uralkodó üzemi körülmények következtében körülbelül 100 kg/m3 átlagos szuszpenziósűrűség és 1800 vízoszlop mm nagyságú nyomásesés áll elő. Az átlagos tartózkodási idő 0,5 óra. Az említett körülmények között az alumíniumkloridnak körülbelül a 80%-a bomlik el. A 42 elválasztóból kilépő 38 400 Nm3/h gázt a 11 elektromos porleválasztóba továbbítjuk porleválasztás érdekében. A hidrogénklorid-koncentráció 37%, a gázhőmérséklet pedig 250 C*. A 3 bontóreaktorból 194 tonna/h szilárdanyagot veszünk el és a 38 hőcserélőben 400 C°-ra előmelegített 9700 Nm3/h mennyiségű levegő alkalmazása közben a 20 pneumatikus készülék segítségével a 36 elválasztó készülékbe továbbítunk. A szilárdanyagot, mihelyt a 21 Venturi-ciklonba érkezik, a 23 és 27 örvényzóna/tartózkodási zóna rendszer hulladékgázai, amelyek 45 000 Nm3/h mennyiségben keletkeznek, magukkal ragadják és a 22 elválasztó készülékbe viszik. A hulladékgáz, amelynek a hőmérséklete a 23 és 27 örvényzóna/tartózkodási zóna rendszerből való kilépés előtt 950 C° volt, különösen a szilárdanyaggal való érintkezés következtében 640 C°-ra lehűl. Ezt a gázt ezután a 38 hőcserélőbe vezetjük. A 23 örvényzónában és a 27 tartózkodási zónában megtörténik a maradék alumíniumklorid bomlása és kalcinálódás közben alumíniumoxiddá alakul. Az örvényzónában a reaktor belső magassága 16 m és a belső átmérője 3,5 m, a 27 tartózkodási zónában a hengeres alsó részben a belső átmérő 3,5 m, a magasság pedig 3,4 m (az örvényágyra vonatkoztatva). A 23 örvényzóna fluidizálására a 24 vezetéken és a gázelosztón keresztül bevezetett 5000 Nm3/h mennyiségű levegő szolgál, amelyet a 31 örvény ágyas hűtőben közvetett hőcserével 550 C°-ra előmelegítünk. Ezután 36 230 Nm3/h levegőt, ebből 9700 Nm3/h mennyiséget 400 C°-on a 37 vezeték útján, 5600 Nm3/h mennyiséget pedig 600 C°-on elveszünk a 31 örvényágyas hűtőből, és ezt, valamint 20 930 Nm3/h mennyiséget 500 C°-on a 43 vezetéken és a 38 hőcserélőn keresztül 4,0 méterrel a gázelosztó felett a 25 vezeték útján a 23 örvényzónába visszük szekundergázként. Az arány a fluidizálógáz és a szekundergáz között 1 :7,2. A gázelosztó és a 25 szekundergázvezeték közötti tartományban 3570 kg nehéz fűtőolajat (Hu=39 800 kJ/kg) lángok segítségével befecskendezünk. A gázelosztó és a 25 szekundergázvezeték közötti tartományban az égés nem teljes. Teljesebb égés a 25 vezetékkel bevitt szekundergáz hozzáadása felett történik. A 23 örvényzónából kihordott szilárdanyagot a 27 tartózkodási zóna felső részében elválasztjuk a gáztól, utána ennek alsó részébe juttatjuk és ott az tömör örvényágyat alkot. A 27 tartózkodási zónát 1100 Nm3/h mennyiségű levegővel, amelyet a 31 örvényágyas hűtőben 400 C°-ra melegítettünk, fluidizáljuk. Az örvényzónában történő szilárdanyagcirkuláció, valamint a 27 tartózkodási zónából a 29 vezetéken át továbbított szilárdanyag visszakeringtetés következtében az egész cirkulációs rendszerben egységesen 950 C°-os hőmérséklet áll be. A 23 örvényzónára és a 27 tartózkodási zónára eső mintegy 2,26 órás tartózkodási időnek, amelyet az alumíniumoxid e két zónában tölt, a megoszlása e két zónára körülbelül 1 : 3,8 arányban van (38 perc a 23 örvényzónára és 1,8 óra a 27 tartózkodási zónára esik). A nyomáscsökkenést a 23 örvényzónában körülbelül 660 vízoszlop mm-re állítjuk be. Az átlagos szuszpenziósűrüség a gázelosztó és a 25 szekundergázvezeték közötti tartományban 150 kg/m3, míg a 25 szekundergázvezeték felett az átlagos szuszpenziósűrüség 5 kg/m3. A 27 tartózkodási zónában a szilárdanyag által kitöltött tartományban a szuszpenziósűrüség körülbelül 550 kg/m3. 10 tonna/h alumíniumoxidot viszünk át a 27 tartózkodási zónából a 30 vezeték útján a 31 örvényágyas hűtőbe. Az örvényágyas hűtőben, amelyet 5600 Nm3/h levegővel fluidizálunk és a csőkötegekben, ahova 5000Nm3/h, illetve 1100 Nm3/h levegőt viszünk be, az alumíniumoxidot pótlólagos vízhűtés segítségével 100 C°-ra lehűtjük. A közvetett fűtéssel 550, illetve 500 C°-ra előmelegített levegőáramokat az előzőleg megadott célokra visszakeringtetjük megfelelő felhasználásra. A 34 elektromos porleválasztóból kilépő 45 000 Nm3/h hulladékgáz hőmérséklete 350 C° és HCl-tartalma 0,5 tf%. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás alumíniumklorid-hidrát termikus bontására, amelynek során az alumíniumklorid-hidrátot kalcinálással alumíniumoxiddá alakítjuk örvényállapot alkalmazása mellett, erősen fellazított örvényágy segítségével, amelynek a szilárdanyag-koncentrációja alulról felfelé csökken, és a szilárd anyagokat a gázokkal együtt a reaktor felső részén (örvényzóna) távolítjuk el, ahol a betáplált alumíniumklorid-hidrátot az örvényzónába való bevitel előtt legalább részbeni bontás végett érintkeztetjük a gázokkal és utána az örvényzónába vezetjük, az örvényzóna felső részéről a gázokkal elvitt szilárd anyagot leválasztjuk és kisebb gázsebességgel egy fluidizált tartózkodási zónába visszük, amelyből a szilárdanyag egy részáramát szabályozott körülmények között visszakeringtetjük az örvényzónába meghatározott szuszpenziósűrüség beállítása érdekében, egy további részáramot pedig megfelelő tartózkodási idő után örvényhűtőbe vezetjük, amelyet oxigéntartalmú fluidizáló gázzal üzemeltetünk, mimellett az örvényhűtőből kilépő forró fluidizáló gázok legalább egy részét az örvényzónába vezetjük szekunder gázként a fluidizáló gáz bevitele felett és az örvényzóna fűtését a fluidizáló gáznak és a szekunder gáznak a zónába való bevitele között bevezetett fűtőanyaggal végezzük, azzal jellemezve, hogy a bevitt alumíniumklorid-hidrátot örvényállapotban, és az eljárásból származó forró kalcinált anyag bevezetése közben gázokkal érintkezésbe hozzuk, és emellett legalább részben bontjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a bontást két örvényágyas lépcsőben végezzük, amelynek során az elsőben a hőbevezetést fűtőfelületek útján és a másodikban forró kalcinált anyag segítségével vitelezzük ki. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az alumíniumkloridhidrátot egy klasszikus örvényágyban bontjuk és előnyösen az átlagos szuszpenziósűrűséget 300—600 kg/m3-re, az örvénygázsebességet pedig 0,8 m/sec-nál kisebb értékre állítjuk be. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az alumíniumklorid-hidrátot egy cirkuláló örvényágyban bontjuk és előnyösen az átlagos 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
