180947. lajstromszámú szabadalom • Javított eljárás vízmentes timföld előállítására
7 180947 8 példája leírja). Ennek ellenére eljárásunkkal igen gyors a-konverzió és jelentéktelen anyagveszteség biztosítható. A hőgazdálkodást tovább javítja a fentiekben leírt por-cirkuláltatás és/vagy a legfelső ciklonból jövő szilárd anyag-elosztás. A por-ciklussal, vagyis azzal, hogy a legfelső ciklont elhagyó gázból a port elektrosztatikus porleválasztóval kicsapjuk, majd azt a reaktorkamra emelővezetékébe tápláljuk vissza, a hideg port a reaktorkamrából távozó anyaggal hőátadás útján felmelegítjük, és a 3 számú ciklonban elválasztjuk a fő anyagáramtól, ezáltal a 3 sz. ciklon hőterhelése csökken, és az elektrosztatikus leválasztó berendezésből a finom por által felvett hőt a ciklon előhevítőhöz vezetjük vissza, azzal a hőmennyiséggel együtt, amely a hűtőbe ürített fő anyagárammal távozik. Ez az elrendezés azzal a hatással jár, hogy a hűtő hőterhelése csökken, miközben ugyanakkor több hőt vezetünk vissza a ciklon előhevítőbe, ahol az alumíniumoxid-trihidrát előkalcinálásához arra szükség van. A legfelső ciklonból jövő, aránylag hideg anyag megosztása és ezen anyag egy részének a reaktorkamrából távozó gázáramból elválasztott igen forró anyaggal történő keverése további javulást jelent a hőgazdálkodásban, mert itt közvetlen a hőcsere a hideg és meleg anyag között, szemben a gáz alakú közeggel való közvetett hőcserével. A találmány szerinti eljárást és berendezést az alábbi rajzok és kiviteli példák szemléltetik. Az 1. ábra a találmány szerinti eljárás kivitelezésére alkalmas egyik berendezés rajza. A 2. ábra egy, az eljárás kivitelezésére alkalmas másik berendezés rajza, míg a 3. ábra az eljárás foganatosítására alkalmas berendezés példaképpeni reaktorkamrájának metszeti vázlata. Az 1. ábra szerinti berendezés 3. ábrán metszeti vázlatban bemutatott 3 reaktorkamrája az átkristályosításra szolgáló reakciózóna. Az 1 és 2 ciklonok alkotják az előkalcináló zónát, a 3 ciklon a terméknek a reaktorkamrából távozó forró gázoktól történő elválasztását célozza, az 5 hűtő egy hűtőzóna. Az alumíniumoxid-trihidrátot 6 betáplálónyíláson át tápláljuk be a fentről számított második ciklon szellőzőcsövébe. Az elektrosztatikus szűrőből (nincs ábrázolva) leürített por a 9 betáplálónyíláson át a 4 reaktorkamra 18 emelővezetékébe juttatható. A 3 ciklonban a forró gázoktól elválasztott terméket az 5 hűtőben hűtjük le, és a 11 kilépőnyíláson ürítjük. A 4 reaktorkamrát a 7 vezetéken át tápláljuk fűtőanyaggal és a 8 betáplálónyíláson át oxigéntartalmú levegővel. A gázok a 10 vezetéken át hagyják el az előhevitő zónát, és további portalanításuk egy (fel nem tüntetett) elektrosztatikus szűrőberendezésben történik. A nedves alumíniumoxid-trihidrátot a 6 betáplálónyíláson át szárazon és előkalcinát alakban vezetjük be a fentről számított második ciklon szellőzővezetékében lévő forró gázáramba, e gázoktól az 1 ciklonban elválasztjuk, a 3 ciklon szellőzővezetékébe juttatjuk, ahol azt a 3 ciklonból jövő gázokban előkaldnáljuk, majd azoktól a 2 ciklonban elválasztjuk. Ezalatt a kezelés alatt az anyag szabad- és kristályvizét eltávolítjuk. Ezután az előkalcinált anyagot a 4 reaktorkamrába tápláljuk, és a 7, 19 vezetékek keresztirányú elrendezés folytán bensőségesen érintkeztetjük a fűtőanyaggal és az oxigéntartalmú gázzal. Gyors égés következik be az alul ill. felül befelé szűkülő kúpos 16 fenékfalban ill. 17. tetőfalban folytatódó hengeres palástú 4 reaktorkamra égetőzónájában, amely az alumíniumoxid-részecskék hőfokát igen gyorsan megemeli, és rövid idő alatt iniciálja az exoterm átkristályosodási folyamatot. Az exoterm reakció következtében a részecskék tovább hevülnek, és ez gyors átkristályosodáshoz vezet. Ezalatt a folyamat alatt az alumíniumoxid-részecskék szuszpendálva vannak az oxigéntartalmú gázelegyben és égéstermékekben, és a reaktorkamrából ez a gázelegy kihordja őket, majd a gázelegyből a 3 ciklonban elválasztódnak. A kívánt mennyiségű a-alumíniumoxidot tartalmazó átkristályosodott termék az 5 hűtőben hűl le. A 2. ábra a találmány szerinti eljárás kivitelezésére alkalmas berendezés egy előnyös kiviteli alakját ábrázolja. Ezen az ábrán az 1—19 számokkal jelzett alkatrészek az 1. ábra azonos módon jelzett alkatrészeivel egyeznek meg. A 2. ábra a 14 elektrosztatikus szűrőberendezést is feltünteti. Ezen kívül az utolsó ciklon ürítővezetéke 15 és 15’szelepekkel ellátott 13 és 13’ két vezetékágra van osztva. Az első ciklonból jövő előhevített anyag ily módon két anyagáramra osztható, melyek közül az első a 13 csővezetéken és 15 szelepen át a 3 ciklon szellőzővezetékébe csatlakozik. A második anyagáramot az 5’ hűtőkamrába vezetjük be, amelyben azt a 4 reaktorkamrát elhagyó, forró gázból leválasztott forró termékkel keverjük össze. Keverés és az 5’ kamrában történt lehűtés után a keveréket a 12 hűtőlevegő-vezetékbe tápláljuk, a hűtőlevegőben szuszpendáljuk, és az 5 ciklonban - amely egy több fokozatú ciklonhűtő legfelső fokozata lehet — választjuk le. A berendezés 4 reaktorkamrája az előzőekben ismertetett kiviteli alakéval azonos, például a 3. ábra szerinti kiképzésű lehet. A találmány szerinti eljárást az alábbi kiviteli példák szemléltetik: Egy 600 mm belső átmérőjű, 3800 mm magas hengeres reaktorkamrát magában foglaló kalcináló berendezést könnyű fűtőolajjal (nettó kalóriaérték: 10 150 kcal/kg) fűtünk, és a reaktorkamrába kb. 3,8 m/másodperc sebességgel levegőt vezetünk be. Kb. 12% szabad nedvességtartalmú nedves A1203 — —3H20-t (szűrőpogácsa) egy az 1. ábrán jelzett előhevítőben a reaktorkamra füstgázaival hevítünk elő. Az előhevítés alatt az anyag szabad víztartalma elpárolog, kb. 34,9%-os izzítási veszteséggel száraz A1203* • 3H20 képződik, amelyet az előhevítőben tovább hevítünk. Ezután a lényegében Al203-ból álló, 3-6% izzítási veszteségű anyag 400-450 °C hőmérsékletű. Ezt az előkalcinált timföldből álló anyagot a reaktorkamra aljára vezetjük be, és az ezalatt betáplált fűtőolajjal bensőségesen érintkeztetjük. A timföld-fűtőolaj elegyet az égéshez betáplált levegőben szuszpendáljuk, melyet a reaktorkamra aljának közepén vezetünk be, miáltal a reaktor aljában hozzuk létre az iniciáló zónát. A reaktorkamra hőfokát annak három pontjára mérjük, az így kapott átlagérték tekinthető a reaktor átlag hőfokának. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
