Способ получения окиси алюминия и устройство для его осуществления

 

0 п И G А Н И Е <ггг932979

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (51) М. Кл.

С O I F 7/30 (22) Заявлено 19.04.79 (21) 2755653/22-02 (23) Приоритет — (32) 20. 04. 78 (31) 156 89/78 (33) Великобритания

Ваударетаанный нагннтет сесе

Опубликовано 30.05.82.Бголлетеиь № 20 (53) УДК669.712 ° .04(088.8) по делам нзобретеннй н атнрытнй

Дата опубликования описания 30.05.82

Инос тр анец

Бенни Эрик Раахауге

{Дания ) (72) Автор изобретения г !

Иностранная фирма

"Ф.JI.Ñìèäò энд. Ко.A/С" (Дания ) (71) Заявитель (541 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСИ АДОМИНИЯ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к получению окиси алюминия из водосодержащего сырья, в частности к способу получения окиси алюминия и устройству для его осуществления, Известен способ получения окиси алюминия, включающий стадии обезвоживания сырья, термообрабо гки обезвоженного продукта в камере с кипящим слоем и охлаждения целевого продукта, причем обезвоженный продукт и топливо подают с противоположных сторон камеры в различных по высоте камеры местах в нижнюю зону кипящего слоя и необходимое количество воздуха для полного сгорания топлива подают в виде двух потоков, один из которых предварительно нагревают путем косвенного теплообмена в противотоке с охлаждаемым кальцинированным продуктом и подают под колосниковую решетку печи, а другой предварительно нагревают путем непосредственного контакта с охлаждаемым кальцинированным продуктом и после очистки подают выше места ввода топлива, осуществляемого непосредственно в кипящий слой (1j.

Недостаток известного способа заключается в том, что продолжительность процесса термообработки составляет 56,5-67 мин.

Устройство для осуществления известного способа содержит циклонный подогреватель, соединенный с камерой кальцинации, нижняя часть которой снабжена трубопроводами для подачи обезвоженного продукта, топлива и воздуха, и охладитель, соединенный с камер ой кальцинации, причем трубопровод для подачи топлива расположен с одной стороны камеры кальцинации, а трубопроводы для подачи обезвоженного продукта и второго потока воздуха расположены с другой стороны камеры кальцинации выше места подачи топлива, трубопровод для,подачи цервого потока воздуха установлен в стенке нижней

932979 части камеры кальцинации ниже колосниковой решетки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения окиси алюминия путем обезвоживания сырья, термообработки в камере кальцинации с подачей топлива в нижнюю часть камеры и кислородсодержащего газа снизу центрально в камеру и охлаждения целевого продукта, причем топливо и обезвоженный продукт подают с той же стороны камеры в виде перекрестного потока $2(Продолжительность процесса термообработки по этому способу составляет 2-3 мин, что также является неудовлетворительным.

Устройство для осуществления извест-2, ного способа содержит циклонный по- догреватель, соединенный с камерой кальцинации, снабженной трубопроводами для подачи обезвоженного продукта и топлива, расположенными на расстоянии под углом друг к другу в одной боковой стенке камеры, и трубопроводом для подачи кислородсодержащего газа, расположенным в центре днища камеры, и охладитель, соединенный с камерой кальцинации.

Цель изобретения — сокращение продолжительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения окиси

35 алюминия путем обезвоживания сырья, термообработки обезвоженного продукта в камере кальцинации с подачей топлива в нижнюю часть камеры и ки-. слородсодержащего газа снизу центрально в камеру и охлаждения целевого продукта, и подачей при этом топлива и обезвоженного продукта с той же стороны камеры в виде перекрестного потока, обезвоженный продукт

45 подают в нижнюю часть кавалеры.

После отделения окиси алюминия выходящие из зоны термообработки газы можно применять для обезвоживания сырья. В качестве сырья можно

50 применять тригидрат окиси алюминия.

Пыль, отделяемую от выходящих из зоны обезвоживания газов, можно подать в поток выходящих из зоны термообработки газов, в котором сус5/ пендирован целевой продукт.

Стадию обезвоживания предпочтительс ! но проводят в многоступенчатом циклонном подогревателе. Применяемый на стадии охлаждения целевого продукта воздух можно подать на термообработку в качестве кислородсодержащего газа.

Если обезвоживание проводить в многоступенчатом циклонном подогревателе, то материал, получаемый в последнем по ходу отходящих газов циклоне, можно подразделять на два потока, один из которых подают в восходящую трубу предпоследнего по ходу отходящих газов циклона, а другой поток вместе с материалом, отделяемым от воздуха, подвергают дальнейшему охлаждению, а воздух подают на термообработку в качестве кисло— родсодержащего газа. Перед суспендированием в охлаждающем воздухе второй поток материала и материал, отделяемый от выходящих из термообработки можно подать в смеситель.

Изобретение позволяет сократить продолжительность термообработки до

0,5-5 с.

Предлагаемый способ осуществляет— ся в устройстве, содержащем циклонный подогреватель, соединенный с камерой кальцинации, снабженной трубопроводами для подачи обезвоженного продукта и топлива, расположенными под углом друг к другу в одной боковой стенке камеры, и .трубопроводом для подачи кислородсодержащего газа, расположенным в центре днища камеры, и охладитель, соединенный с камерой кальцинации, отличительная особенность которого заключается в том, что трубопровод для подачи обезвоженного продукта расположен в нижней части камеры кальцинации над трубопроводом для подачи топлива.

° Целесообразно выполнять стенки нижней части камеры кальцинации наклонными внутрь.

Трубопровод для отвода отходящих газов стадии обезвоживания может быть связан с приспособлением для подачи пыли в восходящую трубу камеры кальцинации.

На фиг. 1 показано устройство для осуществления предлагаемого способа, один вариант", на фиг. 2 — то же, другой вариант.

Устройство (фиг. 1) содержит камеру 1.кальцинации, снабженную трубопроводом 2 для подачи кислородсодержащего газа, расположенным в центре днища камеры. Кроме того, камера 1 снабжена трубопроводом 3 для подачи

9329 топлива и расположенным над ним трубопроводом 4 для подачи обезвоженного продукта из циклона 5, верхняя часть которого через трубопроводы 6 и 7 соединена с циклоном 8 для сушки сырья, подаваемого по трубопроводу 9, и с циклоном 10 для отделения целевого продукта от газов. Верхняя часть циклона 8 снабжена трубопроводом 11 для отвода дымовых газов, à 10 нижняя часть циклона 10 соединена с охладителем 12 через трубопровод

13. Охладитель 12 снабжен трубопроводом 14 для отвода целевого продукта. Камера 1 кальцинации через тру- tS бопровод.15 соединена с циклоном

10, причем трубопровод 15 может быть снабжен трубопроводом 16 для подачи пыли.

Нижняя часть циклона 8 соединена 20 с верхней частью циклона 10 через трубопровод 7.

Другой вариант устройства (фиг. 2) имеет следующие отличия от предыдущего варианта. На трубопроводе 17 ус- 25 тановлены клапаны. Злектрофильтр

18 отделяет пыль. Нижняя часть циклона 8 снабжена дополнительным трубопроводом 19, непосредственно связанным с охладителем 12. При этом в тру- щ0 бопроводах 17 и 19 установлены клапаны 20 и 21. Трубопровод 14 для отво- . да целевого продукта входит в трубопровод 22, по которому подают холодный воздух. Трубопровод 22 соединен с дополнительным циклоном 23, расположенным под камерой кальцинации I

Нижняя часть циклона 23 снабжена трубопроводом 24 для отвода твердых веществ, отделяемых от потока воз- 40 духа в циклоне 23.

Пример. Получение окиси алюминия проводят в устройстве, содержащем цилиндрическую камеру кальцинации высотой 3800 мм и внутренним 4> диаметром 600 мм. В качестве топлива применяют легкий мазут и воздух подают в количестве, обеспечивающем скорость 3,8 м/с в камере кальцинации.

Влажный тригидрат окиси алюминия, содержащий 121 свободной воды, 79 6 обезвоживают отходящими газами каме- ры кальцинации в циклонном подогревателе, показанном на фиг. 1. При этом свободную воду удаляют и получают сухой тригидрат окиси алюминия, потери от прокаливания которого составляют 34,9Х. После дальнейшего нагрева в подогревателе сырье с температурой 400-450 С подают в камеру кальцинации. При этом потери от прокаливания составляют примерно 3-6Х.

Обезвоженный продукт подают в нижнюю часть камеры, в которой его приводят в контакт с топливом, подаваемым немного ниже места подачи обезвоженного продукта (фиг. ф Смесь обезвоженного продукта с топливом суспендируют в воздухе горения, подаваемом в середине днища камеры. Температуру в камере измеряют в трех местах. Средняя температура в реакторе указана в табл. 1.

Путем изменения количеств подаваемых топлива и воздуха можно регулировать среднюю температуру в камере кальцинации и тем самым содержание / -окиси алюминия в целевом продукте.

Целевой продукт уносится газами из камеры . кальцииации,1; Затем его отделяют от газов и охлаждают.

После охлаждения определяют содержание оС-окиси алюминия в целевом продукте и потерю от прокаливания.

Результаты сведены в табл. l.

B табл. 2 указано содержание ф.-окиси алюминия в различных фракциях, а в табл. 3 — распределение минералов продуктов по рентгеновским дифрактогpаммам.

В примерах 1-5 потеря от прокаливания составляет 0,1-0,5, а выход целевого продукта примерно 200 кг/ч.

В примерах 6-8 потеря от прокаливания составляет О;4-0,5Х, а время

1термообработки — 0,8-1,0 с. удельный расход тепла в вышеприведенных примерах составляет 750800 ккал/кг окиси алюминия.

932979.

Т. аблица 1

1500

Порошковый О, 89

0,88

1420

Порошковый

1400

Промежуточный

0,80

1335

Песчаный

1,02

1260

Песчаный

0,96

Таблнца2

1510 75,2 75,7 76,2 79,0 77,6

1435 40,5 43,7 45,6 50 5 47,4

1290 16,7 14,5 14,5 13,6 14,5

1 Таблица3

5-,8- 6 А 1203

2 3

g- А1 0 у-,3 6- А1 0

К ъB-8 А120Э

2 3

Формула изобретения

1. Способ получения окиси алюминия путем обезвоживания сырья, термообработки обезвоженного продукта в камере кальцинации с подачей топпива в нижнюю часть камеры и кислородсодержащего газа снизу центрально в камеру и охлаждения целевого продукта, причем топливо и обезвоженный продукт подают с той же стороны камеры в виде перекрестного потока, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности процесса, обезвоженный продукт подают в нижнюю часть камеры.

2. Устройство для получения окиси алюминия, содержащее циклонный подогреватель, соединенный с камерой кальцинации, снабженной трубопроводами для подачи обезвоженного продукта и топлива, расположенными под углом друг к другу в одной боковой стенке камеры, и трубопроводом для . подачи кислородсодержащего газа,расположенным в центре днища камеры, и охладитель, соединенный с камерой кальцинации, о т л и ч а и щ е— е с я тем, что, с целью сокращенйя продолжительности процесса, трубопровод для подачи обезвоженного продукта расположен в нижней части камеры кальцинации над трубопроводом,для подачи топлива, 3. Устройство по п. 2, о т л и— ч а «о ц е е с я тем, что стенки нижней части камеры кальцинации выполнены наклонными внутрь.

932979

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СССР М 668578, кл. В 01 1 8/24, 1968.

2. Обзорная информация. Новое н

1 технологии и оборудовании глиноземного производства за рубежом. Н., 1977, с. 19, рис. 4 °

932979 фиг.2

Составитель Н.Петров

Редактор И.Тыкей Tezpep,А. Бабинец Корректор С.Цомак

Заказ 3818 78 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4