166446. lajstromszámú szabadalom • Eljárás aluminiumoxid előállítására aluminiumhidroxidból
3 166446 4 eljárás szerint a dehidratizálást általában egy percnél rövidebb idő alatt a hidroxid és a fűtőgáz igen gyors hőcseréjével végzik, majd ezt követően a hidratizált terméknek a-fázissá váló átalakítását úgy végzik, hogy a terméket hő hozzávezetése nélkül, vagy csak igen kismennyiségű további hő bevezetése mellett kb. 10—120 percen keresztül az önmagában ismert 900—1200 C° hőmérsékleti tartományban tartják. (DAS 1 184 744 és DAS 1 207 361.) Az Al2 O s -nak a fluidizált réteg-elv szerinti előállításánál egy még további ismert eljárás szerint a szilárdanyagokat a gázokkal együtt a réteg felső végén vezetik ki, azokat elválasztó készülékben a gáztól különválasztják és részben hőadagolás céljából a fiuidizációs ágyba viszszavezetik, ugyanakkor pedig a szükséges hő bevezetése legalább részben forró gázok útján történik, melyeket a fiuidizációs ágyba a rostély fölött juttatnak be, a legalább 500 C° hőmérsékletű forró gáz bevezetése az akna egy kiszélesedő részének magasságában olyan sebességgel történik, hogy erősen expandált, meghatározott felső határ nélküli fluidizált réteg keletkezik, a visszavezetett szilárdanyagok bejuttatása pedig a rostély feletti ponton, azonban a forró gázok bevezetésének pontja alatt történik (1 092 889 sz. német szabadalmi leírás). A fentiekben ismertetett eljárások közös hátránya, hogy a hőkihasználást nem oldják meg megnyugtatóan. Ezen túlmenően azonban az egyes ismert eljárásoknak számos egyéb hátrányai is vannak. A sűrű vagy klasszikus fluidizált rétegben történő dehidratizálásnál az a nehézség lép fel, hogy az anyag sűrűsége a magas hőmérsékletű zónában igen jelentős mértékben növekszik. A fellépő zsugorodási folyamat következtében a fluidizált réteg igen könnyen mozdulatlanná válik. Továbbmenve az alumíniumhidroxid igen kis 50—100 [x szemcsemérete következtében a klasszikus fluidizált réteg csak úgy tartható fenn, ha megfelelően alacsony fluidizáló gázsebességet alkalmaznak. Ennek következtében a fiuidizációs kemence rostélyának felületére vonatkoztatva az áthaladó mennyiség igen csekély. Több klasszikus fluidizált rétegnek egymás fölötti elhelyezése azzal a nehézséggel jár, hogy az elhasznált gázok portartalma folytán a gáz felőli oldalon elékapcsolt szakaszok a gáz felőli oldalon utána kapcsolt szakaszok rostáit eltömik és az optimális fluidizáló gázsebesség betartása az elővíztelenítő szakaszokban bonyolult. Az eddig javasolt szállóporfelhős eljárások még nem kielégítőek, mivel a tüzelőanyag egyenletes elégetése túlhevítési jelenségek fellépése nélkül igen nehéz. Ezen túlmenően az égési folyamatnak a kemencén kívül levő égőkamrába való áthelyezésénél, főleg magas hőmérsékleten végzett eljárásoknál, hőgazdálkodási szempontokból igen nehéz az anyag szempontjából még megengedhető égési hőmérsékleteket biztosítani. Ez az utóbbi hátrány az említett német 1 184 744 és 1 207 361 számú DAS-szerinti eljárásoknál is jelentkezik. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával a fentiekben ismertetett hátrányokat küszöböljük ki. A találmány tárgya eljárás vízmentes alumíniumoxidnak alumíniumhidroxidból a fluidizált réteg-elv alkalmazásával való előállítására, melynél a szilárd anyagoknak a kivezetése a gázokkal együtt az akna felső részén történik, a szükséges hő egyrészét legalább 300 C° hőmérsékletű forró gázként a rostély fölött vezetjük a fiuidizációs ágyba és az akna felső részén kivezetett szilárd anyagokat visszatérítő ciklonban a gáztól elválasztva és legalább • részben a fluidizált ágyba vezetjük vissza. A találmány szerinti eljárást az jellemzi, hogy az alumíniumhidroxidot több lépcsős lebegtető rendszerű 3, 4, 5 5, 6, 7 hőcserélő berendezésben, melyet a 9 fiuidizációs kemence elhasznált gázaival működtetünk, elővíztelenítjük és dehidratizáljuk, majd a 7 elválasztó készüléken keresztül a 600—1200 C° hőmérsékletű forró kalcináló zónába, a 8 visszatérítőciklonban kiválasztott szilárd-10 anyag legalább egy részével, a 9 fluidizációs kemencébe vezetjük, ugyanakkor a 8 visszatérő ciklonból a kalcináló zónában kiválasztott és adott esetben vissza nem vezetett szilárdanyag-részt a fluidizációs ágyban 21 hűtő csőkötegekkel kiképzett 16 fluidizációs hűtőbe adagol-15 juk, melyet fluidizáló gázként és a 21 csőkötegek számára hűtőközegként alkalmazott levegővel működtetünk. A hűtőcsőnyalábokból kilépő felmelegített hűtőlevegőt fluidizálógázként a 9 fluidizációs kemencébe és a 16 fluidizációs hűtőből kilépő felmelegített fluidizáló-20 gázt szekunder levegőként a 9 fluidizációs kemencébe a 11 rostély fölötti 12 szakaszba vezetjük, melynek során a szekunder levegő bevezetési helye all rostély fölötti magassága a kemenceakna fluidizált rétegében beállított vízoszlop mm-ben megállapított nyomásveszteség 0,3— 25 1,5-szörösének felel meg, ugyanakkor a 9 kemencébe fluidizálógázként, ill. szekunder levegőként bevezetett, a 16 fluidizációs hűtőből származó hűtőlevegő aránya 1: 2—4: 1 között van, a fűtés pedig mardvány nélküli tüzelőanyagnak all rostély és a szekunder levegő 12 be-30 lépési helye közötti a 10 helyen való bevezetéssel történik. A kemenceaknában a nyomásveszteség a szilárdanyagtartalom függvénye és egyben az áthaladási időt is meghatározza. Ez a veszteség a 400—2500 mm vízosz-35 loptartományban van. A fluidizált rétegnek a kemencében kialakuló eloszlási állapotának a beállítása a tüzelőanyag égéséhez szükséges levegő szétválasztásával történik. A rostélyon keresztül bevezetett fluidizáló levegő igen erős mozgású 40 fluidizált réteget hoz létre, melynek szilárdanyagkoncentrációja a klasszikus fluidizált rétegek szokványos koncentrációjának alsó határán van, vagyis kb. 600— 1000 kg/m3 között mozog. A szekunder levegőnek a hengeres vagy adott esetben felső részén kiszélesedő kemen-45 ceaknába alkalmas magasságban történő bevezetésével az aknának a bevezetés helye fölötti részén szállóporfelhő képződik, melyben a szilárdanyag-koncentráció a fentebb megadott értékről a gáz kilépési helyéig kb. 1 kg/m3 -re csökken. A kemence belsejében az anyag cir-50 kulációja folytán önmagától egy közepes, kb. 10—100 kg/m3 koncentráció állítódik be. Az egyesített égési gázáram segítségével az aknakemencéből kivezetett 600—1200 C° hőmérsékletű anyag leválasztása visszatérítő ciklonban történik. Ugyanezzel 55 a hőmérséklettel jutnak az elhasznált gázok a visszatérítő ciklonból a több lépcsős lebegtető cserélő berendezésbe, melyben azok a nedves hidroxidot a hőtartalom messzemenően teljes kihasználása mellett elővíztelenítik és dehidratizálják. Az elővíztelenítés és dehidratizálás a 60 mechanikailag tapadó víz gyakorlatilag kvantitatív és a vegyileg kötött víz részbeni eltávolítását jelenti. A lebegtető cserélő berendezéseket előnyösen Venturi fluidizációs szárítókként alakítjuk ki, melyeknél egy Venturi fluidizációs szárító és a hozzátartozó ciklon alkotnak 65 egy szárítási fokozatot. A Venturi fluidizációs szárítók 2
