由氢氧化铝制备氧化铝的方法技术

一种在循环流化床中由氢氧化铝制备氧化铝的方法，循环流化床由流化床反应器（８）、分离器（６）和返回管线组成，其中将氢氧化铝以循环流化床中的流化床反应器（８）的排出气操作的两段式悬浮物预热器（２）的气流方向送入第二段，并至少部分脱水，将从悬浮物预热器（２）的第二段得到的脱水氢氧化铝以流化床反应器（８）中的排出气操作的悬浮物预热器（５）的气流方向送入第一段，并进一步脱水，然后送入循环流化床，它用在随后的冷却段中用生成的氧化铝间接加热的、含氧流化气体（１０）和用送入较高料位的间接加热的含氧二次气体（１１）操作，流化气体在流化床冷却器（２３）中进行间接加热，其特征在于，将循环流化床的温度调节到８５０－１０００℃，从循环流化床取出的氧化铝与以悬浮物预热器（２）的固体流动方向离开第一段的、并作为循环流化床旁路通过的１０－２５％（重量）的部分脱水氢氧化铝混合至少２分钟，经混合的材料在多段悬浮物冷却器（１５、１６、１７、１８、１９、２０）中通过加热二次气体（１１），然后在流化床冷却器（２３）中通过间接加热流化气体（１０）而被冷却。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由氢氧化铝制备氧化铝的方法本专利技术涉及在流化床反应器(8)、分离器(6)和返回管线组成的循环流化床中由氢氧化铝制备氧化铝的方法，其中将氢氧化铝以循环流化床反应器(8)的排出气体进行操作的两段悬浮物预热器(2)的气体流动方向送入第2段，并至少部分脱水；将从悬浮物预热器(2)的第2段得到的脱水氢氧化铝以循环流化床反应器(8)的排出气操作的、以悬浮气体预热器(5)的气体流动方向送入第1段中，并进一步脱水；然后送入循环流化床，它用在随后的冷却段中用生成的氧化铝间接加热的含氧流化气体(10)操作，直接加热的含氧二次气体(11)送至较高的料位，在流化床冷却器(23)中流化气体进行间接加热。这一方法在DE-A-1592140中公开。与使用回转窑的传统方法和在所谓的经典流化床中进行的方法相比，上述方法的特点是，约为720-800kcal／kg的热耗值大大低于回转窑的典型热耗值1000-1100kcal／kg，前者与生成的氧化铝的质量有关。一方面，这些数值由接近化学计量的燃料燃烧以及基本上完全利用离开用于预干燥和部分脱水的焙烧段的排出气体的废热得到。另一方面，经焙烧的材料的热量以在流化床冷却器中加热的流化气体和二次气体的形式再循环到焙烧段，这代表了对降低热耗值的主要贡献。该方法的另一优点是，由于逐步燃烧，即首先只用低于化学计量的流化空气，在高分散物密度范围内燃烧；然后在化学计量的或高于化学计量的二次空气存在下、在低的悬浮物密度范围内燃烧；用这一方法，的确可避免损害产品质量的过热现象。上述方法的缺点是，通常需要1000-1100℃的高焙烧温度，难以利用在实际的焙烧方法中产品的热量。充分冷却产品所需的气流是如此地大，以致它们不能完全用于焙烧过程，或者在对焙烧过程所需气流冷却的情况下，产品的冷却不充分。最后，最近，最终焙烧的氧化铝的质-->量要求有变化。特别是希望得到砂质氧化铝，即高的γ-氧化铝含量。要求的变化需要这一方法的实施有相当大的改进。本专利技术的目的是，提供这样一种由氢氧化铝制备无水氧化铝的方法，该方法能满足涉及氧化铝质量要求的变化，特别是有低的热耗。这一目的这样来实现，设计开头所述类型的本专利技术方法，以致将循环流化床的温度调节到850-1000℃，从循环流化床取出的氧化铝与以悬浮物预热器(2)的固体流方向离开第一段的10-25％(重量)的部分脱水氢氧化铝混合至少2分钟，经混合的材料首先在多段悬浮物冷却器(15、16、17、18、19、20)中通过加热二次气体(11)进行冷却，然后在流化床冷却器(23)中通过间接加热流化气体(10)进行冷却。用于本专利技术方法的循环流化床体系由流化床反应器、用于从流化床反应器排出悬浮物中分离出固体的分离器(通常为旋风分离器)以及用于将分离出的固体返回流化床反应器的返回管线组成。该循环流化床的原理在于，与“经典的”流化床不同，经典流化床中密相通过相当大的密度差与位置上方的气体空间分开，前者在没有确定的界限层的情况下有不同分配状态。密相和处于上方的尘粒空间之间的密度差不存在，但固体在反应器内的浓度由底部至顶部不断下降。气-固悬浮物从反应器的顶部排出。当用Frouda和Archimedes特性确定操作条件时，得到以下的范围：0.1≤3/4·Fr2·ρgρk-ρg≤10,]]>或0．01≤Ar≤100，式中，-->Fr2=u2g·dk]]>式中，u为相对气速，米／秒Ar为Archimedes数Fr为Froude数Cg为气体密度，Kg／m3Ck为固体颗粒密度，Kg／m3dk为球形颗粒的直径，mV为运动粘度，m2／秒g为重力常数，m2／秒对于这一方法来说，一方面以固体流动方向从第一悬浮物预热器侧线得到的、另一方面从循环流化床得到的固体物流进行混合至少2分钟是很重要的。只有这样，才能充分分离出仍然含在至少部分脱水的氢氧化铝中的化学键合水，从而确保足够低的灼烧损失。用混合过程中产生的水蒸汽进行固体物流的混合是特别有利的。二次气体进口向上流动的流化气体速度通常为7-10m／秒。本专利技术的一个优选的实施方案是，将随固体含量变化的流化床反应器中的压降调节到＜100毫巴。根据本专利技术的另一优选实施方案，以悬浮物预热器气体流动方向离开第二段的部分脱水的氢氧化铝在位于静电过滤器前的分离器中被分离出。根据本专利技术的另一个实施方案，生成的氧化铝通过多段流化床进行最后冷却是有利的，在第一段中与循环流化床的流化床反应器用的流化气体进行间接交热，而在随后的阶段中加热液体传热介质。用这一方法，用于冷却焙烧后的材料的空气量可很容易地与循环流化床中流化床反应器所需的流化空气量相适应。本专利技术方法的突出优点是，包括预热和冷却在内的焙烧过程很容易-->适应有关的质量要求。常见的是，某些产品质量，如BET表面积、灼烧损失和α-氧化物是指定的。这就需要调节循环流化床中的反应温度以及调节通过循环流化床旁路的仅脱水了的氢氧化铝的数量。这就意味着，当要提高BET表面积时，必需将循环流化床中的焙烧温度以及氢氧化铝的旁路流量调节到所要求的下限值。另一方面，当降低BET表面积时，上述数值必需改变到所要求的上限值。在允许较高的灼烧损失的情况下，在保持其他操作条件不变的情况下，特别是在保持焙烧温度不变的条件下，氢氧化铝的旁路数量可在所要求的界限范围内进一步提高。用这一方法，可进一步降低热耗值。本专利技术方法的另一优点是热耗值大大低于迄今得到的常规值，上述热耗值与生产的氧化铝需满足的质量要求有关。现参考附图和实施例，通过例子详细地说明本专利技术。附图表示本专利技术方法的流程图。经湿滤的(filterfeuchte)氢氧化铝借助螺杆输送器(1)并通过来自气体流动方向上第一悬浮物预热器(5)的排出气体流夹带以气体流动方向送入第二悬浮物预热器(2)。随后，气体／材料物流在随后的旋风分离器(3)中分离。将旋风分离器(3)排出的排出气送入静电气体净化装置(4)，以便除尘，然后再送至烟囱(未示出)。离开旋风分离器(3)和静电气体净化装置的固体材料然后大部分通过计量设备送入悬浮物预热器(5)，而一小部分送入旁路管线(14)。在悬浮物预热器(5)中，固体材料被离开循环流化床旋风分离器(6)的排出气体夹带，并进一步脱水。在分离旋风分离器(7)中，再次进行气体／材料物流的分离，在那里将脱水的材料送入流化床反应器(8)，而排出气体送入上述的悬浮物预热器(2)。通过管线(9)送入焙烧所需的燃料，管线(9)安装在流化床反应器(8)栅格上方稍高处。燃烧所需的含氧气体流通过管线(10)作为流化气体和通过管线(11)作为二次气体送入。因为气体以流化气体和二次气体的形式送入，所以在栅板和二次气体进口(11)之间的反应器下部有相对高的悬浮物密度，而在二次气体进口(11)的向上物流有相对低的悬浮物密度。-->将气体-固体悬浮物通过连接管线(12)送入循环流化床的旋风分离器(6)，以便进一步分离固体和气体。通过管线(13)离开旋风分离器(6)的固体与一部分通过管线(14)提供的由旋风分离器(3)和静电气体净化装置产生的固体混合，并送入有提升管(15)和旋风分离器(16)的第一悬浮物冷却器。该旋风分离器的排出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1．一种在循环流化床中由氢氧化铝制备氧化铝的方法，循环流化床由流化床反应器(8)、分离器(6)和返回管线组成，其中将氢氧化铝以循环流化床中的流化床反应器(8)的排出气操作的两段式悬浮物预热器(2)的气流方向送入第二段，并至少部分脱水，将从悬浮物预热器(2)的第二段得到的脱水氢氧化铝以流化床反应器(8)中的排出气操作的悬浮物预热器(5)的气流方向送入第一段，并进一步脱水，然后送入循环流化床，它用在随后的冷却段中用生成的氧化铝间接加热的、含氧流化气体(10)和用送入较高料位的间接加热的含氧二次气体(11)操作，流化气体在流化床冷却器(23)中进行间接加热，其特征在于，将循环流化床的温度调节到850-1000℃，从循环流化床取出的氧化铝与以悬浮物预热器(2)的固体流动方向离开第一段的、并作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·W·史密特，M·拉恩，W·斯托克哈森，D·沃森，M·海史，
申请(专利权)人：金属股份有限公司，
类型：发明
国别省市：