175276. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alumíniumoxid előállítására
5 175276 6 lagos összes tartózkodási idő szabja meg. Általában előnyös a szilárd anyag átlagos tartózkodási idejét a fluidizációs reaktorban 10-30 percre, a tartózkodási reaktorban pedig ennek 2—10-szeresére beállítani. A fluidizációs reaktorban való átlagos tartózkodási idő meghatározásánál számításba vesszük a tartózkodási reaktorból visszatáplált szilárd anyag mennyiségét, ez a két reaktorban levő — az óránkénti termék-mennyiségre vonatkoztatott - átlagos szuszpenziósűrűség összegéből számítható ki. A fluidizáló és szekunder-gáz mennyiségének — különösen e gázmennyiségek megosztásának —, valamint a szekunder-gáz betáplálás magasságának megválasztásával további szabályozási lehetőségek adódnak. A találmány szerinti eljárásnál a szekunder-gázt előnyösen a fluidizációs reaktor összmagasságának 10-30%-a magasságában vezetjük be. A fluidizációs reaktorba vezetett szekunder-gáznak a fluidizáló gázhoz viszonyított mennyiségi arányát célszerűen 10 :1 és 1 :1 közötti értékre állítjuk be. Abban az esetben, ha a fluidizációs reaktorban szükséges szuszpenzió-sűrűség beállításához a tartózkodási reaktorból csak kis mennyiségű szilárd anyagot kell visszatáplálnunk, de aránylag hosszú tartózkodási időre van szükség, akkor célszerű a tartózkodási reaktort a tüzelőanyag közvetlen betáplálásával fűteni. Ekkor a rendszer hőmérsékletét — például a tartózkodási reaktor sugárzásos hőveszteségének pótlását — a cirkuláltatás nem biztosítja, hanem csupán a finom szabályozást szolgálja. A véggáz hőmérsékletét előnyösen úgy szabályozzuk, különösen nedves kiindulóanyagnál, hogy a feldolgozandó anyagot a fluidizációs reaktorba részben közvetlenül, részben közvetve — a véggáz-áram hőtartalmának elvonása után - tápláljuk be. Megfelelő elosztással például beállítható a véggáz elektroszűrőben való tisztítása céljára előnyös hőmérséklet és elkerülhető a harmatpont alá csökkenő hőmérséklet. A találmány szerinti eljárás egy további, előnyös foganatosítási módja szerint a hőenergia gazdaságos kihasználása érdekében, az elvezetett szilárd anyag-áramot egy — több egymás után elrendezett átfolyásos hűtőkamrát tartalmazó — fluidágyas hűtőbe vezetjük. Ezt a fluidágyas hűtőt járulékosan a hűtőkamrákba merülő hűtőregiszterekkel szerelhetjük fel, amelyekben például a fluidizációs reaktor és/vagy a tartózkodási reaktor fluidizáló gázát melegítjük elő. A reaktorokba vezetett gázmennyiséget célszerűen úgy választjuk meg, hogy a fluidizációs reaktorban a gázsebesség 3—15 m/sec, előnyösen 4-10 m/sec, a tartózkodási reaktorban a gázsebesség 0,1— 0,3 m/sec legyen (a sebesség-értékek minden esetben üres reaktorra vonatkoznak). Az üzemelési hőmérséklet tág határok között, tetszés szerint választható meg, és lényegében a termék kívánt minőségéhez igazodik, körülbelül 650 és 1050 °C közötti érték lehet. Fluidizáló- és szekunder-gázként - amelynek minden esetben oxigént kell tartalmaznia - levegőt használhatunk. Ahhoz, hogy a véggáz sósavkoncentrációja nagy legyen, célszerű oxigénben dús - előnyösen 70 tf%-ig terjedő mennyiségű oxigént tartalmazó — fluidizáló- és/vagy szekunder-gázt használni. A fluidágyas hőcserélőből távozó véggázt a benne levő sósav abszorbeáltatása előtt célszerűen egy elektroszűrőben vagy Venturi-féle mosóban tisztítjuk meg a kihordott szilárd anyagtól. A leválasztott szilárd anyagot, vagy a mosóban leváló zagyot a reaktorba vezethetjük vissza. A találmányunk szerinti eljárást a csatolt rajzok és a kiviteli példa kapcsán ismertetjük közelebbről. Az 1. ábra a találmány szerinti eljárás kivitelezésére alkalmas berendezés lényegét képviselő fluidizációs reaktorból és tartózkodási reaktorból álló rendszer vázlatos rajza. A 2. ábra az eljárás egyik előnyös foganatosítási módjának folyamatábrája. Az 1. ábra szerinti berendezés 1 fluidizációs reaktorába a 2 vezetéken keresztül vezetünk be fluidizáló gázt, az előmelegített szilárd anyagot pedig a 3 vezetéken át tápláljuk be. A szekunder-gáz bevezetése a 4 vezetéken át történik, a tüzelőanyagé pedig az 5 vezetéken keresztül. Az 1 fluidizációs reaktorból az üzemi körülményektől függő mennyiségben kihordott szilárd anyagot a 6 tartózkodási reaktor felső részében választjuk szét a gáztól és az a tartózkodási reaktor alsó, a 7 vezetéken át betáplált gázzal működtetett, enyhén fluidizált tartományba jut. A szilárd anyag ellenőrzött visszatáplálását az 1 fluidizációs reaktorba a 8 vezetéken át végezzük, a szilárd anyagot a 9 kihordó berendezésen át ürítjük le. A 10 vezetéken át a 6 tartózkodási reaktort tüzelőanyaggal adott esetben pótlólagosan is fűthetjük. Mint a 2. ábrából látható, a szűrő-nedves alumíniumklorid-hexahidrátot all adagoló tartályból a 12 adagolómérlegen, a 13 állítható elosztón, majd az utána kapcsolt 14 behordó-berendezésen keresztül a Venturi-féle szárítóként kiképzett fluidágyas hőcserélőbe juttatjuk és az 1 fluidizációs reaktor véggáz-áramával keverjük. A véggáz-árammal bevezetett hő elpárologtatja a felületi nedvességet és részben hőbontja a kloridot. Az előszárított és részben hőbontott kloridot a 15 Venturi-szárítóból a véggáz-áram kihordja és legalább egy 19 portalanító ciklon leválasztja. A véggáz végső tisztítását a 20 elektroszűrőben végezzük. A tisztított véggáz az elektroszűrő kilépőnyílásán távozik, és (a nem ábrázolt) abszorpciós berendezésbe jut. A véggáz-rendszer túlhevülésének megakadályozására üzemzavar esetén a 21 vezetéken és 22 fúvókán keresztül vizet vagy sósavoldatot fecskendezünk a 15 Venturi-szárítóba. A 19 portalanító ciklonban leválasztott szilárd anyag a 23 visszatápláló vezetéken át jut az 1 fluidizációs reaktorba. A 20 j elektroszűrőben leválasztott szilárd anyagot összegyűjtjük és ugyancsak a 23 vezetéken keresztül tápláljuk vissza. Az előszárított és már részben hőbontott kloridot az 1 fluidizációs reaktorban kalcináljuk. A további hőbontáshoz és az Al2C>3-dá való kalcináláshoz szükséges hőmennyiséget a rendszerbe a tüzelőanyagnak közvetlenül a fluidágyba való, égőn keresztül végzett beporlasztásával tápláljuk be. Tüzelőanyagként fűtőolaj vagy fűtőgáz használható. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
