Przedmiotem wynalazku jest sposób termiczne¬ go rozkladu szesciowodnego chlorku glinu do tlen¬ ku glinu i gazowego chlorowodorku przez wpro¬ wadzenie szesciowodnego chlorku glinu do ogrze¬ wanej strefy rozkladu i doprowadzenie do tej strefy gazu fluidyzujacego dla utrzymania w sta¬ nie fluidalnym wprowadzanego A1C13. 6HjO.Znany jest sposób termicznego rozkladu wodzia- nu chlorku glinu z wypaleniem do tlenku glinu w reaktorze—kalcynatorze o znacznie rozluznio¬ nym zlozu fluidalnym wiazacym sie ze znacznym spadkiem stezenia substancji stalej od dolu do góry zloza oraz z odbieraniem substancji stalych wraz z gazami w górnej czesci szybu, w którym uwodniony chlorek glinu, przed wprowadzeniem go do kalcynatora, doprowadza sie do kontaktu z gazami, przy czym substancje stale, uniesione wraz z gazami do górnej czesci szybu kalcynatora oddziela sie i co najmniej czesciowo zawraca zas gotowy, wyprazony tlenek glinu podaje do chlod¬ nicy fluidalnej zasilanej jako gazem fluidyzuja- cym gazem zawierajacym tlen. Co najmniej czesc wychodzacego z chlodnicy fluidalnej ogrzanego gazu fluidyzujacego doprowadza sie do kalcynato¬ ra powyzej rozdzielacza gazu jako gaz wtórny, zas ogrzewanie kalcynatora prowadzi sie poprzez doprowadzenie paliwa do strefy pomiedzy rozdzie¬ laczem gazu a gazem wtórnym. W przypadku termicznego rozkladu uwodnionego chlorku glinu oprócz sposobu z klasycznym zlozem fluidalnym, 10 15 20 25 to znaczy takim, w którym faza gesta oddzielona jest wyraznym skokiem gestosci od znajdujacej sie nad nia przestrzeni gazowej lub pylowej, opisanym w opisie patentowym RFN DOS nr 1 667 195, 2 261 083 znany jest równiez z opisu pa¬ tentowego RFN DOS nr 1767 628 taki, w którym stosuje sie tak zwane silnie ekspandowane zloze fluidalne. Strefy rozdzialu nie maja przy tym okreslonej górnej warstwy granicznej i otrzymu¬ je sie je wtedy, gdy ustala sie znacznie wieksza predkosc gazu niz to jest dopuszczalne dla pod¬ trzymywania klasycznego zloza fluidalnego. Sub^ stancja stala bylaby wtedy szybko przez gaz usu¬ nieta z reaktora, jesli nie bylby on stale zasilany nowym materialem. Stezenie substancji stalej jest nizsze w zlozu, ale znacznie wyzsze niz w prze¬ strzeni pylowej klasycznego zloza fluidalnego. Po¬ miedzy faze gesta a znajdujaca sie nad nia prze¬ strzenia pylowa nie ma skoku gestosci, ale we¬ wnatrz reaktora stezenie substancji stalej zmniej¬ sza sie w sposób ciagly od dolu do góry.Sposobem opisanym w opisie patentowym RFN DOS nr 1767 628 powiodlo sie wykorzystanie ciepla odpadowego z gazu odlotowego! unoszonej substancji stalej tak, ze osiagalne stalo sie mak¬ symalne wykorzystanie paliwa tzn. osiagnieto optymalny wspólczynnik zuzycia ciepla. Spalanie w dwóch etapach, a mianowicie najpierw tylko gazem fluidyzujacym w ilosci ponizej ilosci ste- chiometrycznej w zakresie duzej gestosci dysper- 113 235• 3 sji, a potem w obecnosci gazu wtórnego w stosun¬ ku stechiometrycznym lub nieznacznie powyzej stechiometrycznego, wyklucza przegrzanie po¬ szczególnych obszarów zloza fluidalnego. Mozliwa jest duza stalosc temperatury i dokladne regulo¬ wanie temperatury.Pomimo zalet sposób ten w przypadku zastoso¬ wania do rozkladu uwodnionego chlorku glinu wykazuje pewna wade wtedy, gdy ze wzgledu na reakcje np. z powodu przemian fazowych lub dla uzyskania produktu o duzej czystosci konieczne sa duze tzw. minimalne czasy przebywania utwo¬ rzonego tlenku glinu w ukladzie reaktora. Wpraw¬ dzie w przypadku znanego sposobu mozna takze osiagnac duzy minimalny czas przebywania po¬ przez zwiekszenie wysokosci pieca jednakze wzrasta przy tym spadek cisnienia w reaktorze fluidalnym a przez to i zuzycie energii.; Wedlug wczesniejszej, nie nalezacej do stanu techniki, propozycji niedogodnosci tej unika sie, jezeli oddzielone od gazu substancje stale wpro¬ wadza sie do reaktora stacjonarnego, fluidyzowa- nego gazem o malej predkosci. Strumien czastko¬ wy substancji stalej zawraca sie; w sposób kon¬ trolowany do pieca fluidalnego celem doprowa¬ dzenia zawiesiny do okreslonej gestosci a dalszy strumien czastkowy po wystarczajaco dlugim czasie przebywania doprowadza sie do chlodnicy fluidalnej.Sposób prowadzi sie wiec w ukladzie skladaja¬ cym sie glównie z reaktora fluidalnego oraz reak¬ tora stacjonarnego, przy czym poszczególne fazy reakcji ogólnej sa przyporzadkowane obu reakto¬ rom odpowiednio do wymagan reakcji. Zuzywaja¬ cy w procesie rozkladu glówna czesc zapotrzebo¬ wania cieplnego etap nagrzewania czastek ma miejsce w reaktorze fluidalnym, gdzie zachodzi reakcja glówna. Uzyskanie produktu o ostatecznej jakosci, co w stosunku do reakcji glównej wyma¬ ga porównawczo dluzszego czasu reakcji (reakcja koncowa) np. ze wzgledu na przemiany fazowe lub procesy dyfuzyjne i wymaga tylko niewielkie¬ go doprowadzenia ciepla, odbywa sie w reaktorze stacjonarnym.Jedyna wada tego znanego sposobu jest to, ze wskutek omówionego uprzednio zapotrzebowania na energie tj. zapotrzebowania na paliwo i ko¬ nieczne do spalania gazy zawierajace tlen, otrzy¬ muje sie gaz odlotowy, w którym stezenie chlo¬ rowodoru jest stosunkowo niewielkie przy duzych objetosciach gazu. W rezultacie pod wzgledem aparaturowym konieczne sa kosztowne instalacje absorpcyjne oraz duze ilosci srodka chlodzacego dla odprowadzania ciepla z gazu odlotowego.W porównaniu ze znanym z opisu patentowego RFN DOS nr 1 767 628 rozwiazaniem, nalezy wziac pod uwage, ze przy wyprazaniu uwodnionego chlorku glinu do tlenku glinu z powodu koniecz¬ nego dlugiego czasu przebywania w reaktorze trzeba sie liczyc ze znacznym nakladem energii wskutek czestej recyrkulacji substancji stalych.Gelem wynalazku bylo opracowanie sposobu, któ¬ ry pozwolilby na unikniecie uprzednio wymienio¬ nych wad i obok wysokiej jakosci wytworzonego \ 235 4 tlenku glinu umozliwialby uzyskanie gazu odloto¬ wego o stosunkowo wysokiej zawartosci chloro¬ wodoru.Problem ten mozna rozwiazac, gdy sposób 5 uprzednio wymieniony zmodyfikuje sie tak, zeby uwodniony chlorek glinu w stanie fluidalnym zo¬ stal poprzez posrednie ogrzewanie w reaktorze co najmniej czesciowo uwolniony od chlorowodoru.Wedlug wynalazku sposób termicznego rozkladu 10 szesciowodnego chlorku glinu do tlenku glinu i ga¬ zowego chlorowodoru obejmuje: wprowadzenie szesciowodnego chlorku glinu do ogrzewanej stre¬ fy rozkladu, doprowadzenie do tej strefy gazu fluidyzujacego dla utrzymania w tej strefie 15 A1C13.6H2 w stanie fluidalnym, ogrzewanie posred¬ nie A1C13.6H20 w stanie fluidalnym w celu wy¬ wolania rozkladu A1C13.6H20, rozdzielenie pro¬ duktu odebranego ze strefy reakcji rozkladu na faze gazowa zawierajaca gazowy chlorowodór 20 i na faze stala zawierajaca czesciowo rozlozony A1C13.6H20 zmieszany z otrzymanym Al^, prze¬ prowadzanie oddzielonej fazy stalej zawierajacej mieszanine AlCl8.6H^O i A1203 do strefy wypa¬ lania o zlozu fluidalnym, ogrzewanej bezposred- 25 nio dla przeprowadzenia dalszego rozkladu ter¬ micznego A1G13.6H20, przeprowadzenie mieszaniny A1C13.6H20 i Ala03 ze strefy wypalania do poby¬ towej strefy reakcji do której doprowadza sie gaz w ilosci dostatecznej do utrzymania produktu sta- 30 lego w fazie fluidalnej, zawracanie czesci produk¬ tu stalego z pobytowej strefy reakcji do strefy wypalania i chlodzenie czesci produktu stalego w fazie fluidalnej i odebranie z tej czesci wypro¬ dukowanego tlenku glinu. 35 Dla lepszego wyjasnienia wynalazku, na zala¬ czonych rysunkach fig. 1—4 przedstawiono sche¬ mat procesu wedlug wynalazku.Szesciowodny chlorek glinu wprowadza sie do reaktora 4 z grzaniem posrednim, gdzie przepro¬ wadza sie rozklad surowca na gazowy chlorowo¬ dór i cialo stale. Rozlozony w glównej czesci chlorek glinu wprowadza sie do kalcynatora 6 a substancje stale, oddzielone od gazu po wyj- 45 sciu z szybu kalcynatora 6 wprowadza siq do fluidyzowanego gazem o malej predkosci reaktora stacjonarnego 24. Czesc strumienia substancji sta¬ lej zawraca sie w sposób kontrolowany do kalcy¬ natora 6 celem doprowadzenia do okreslonej 50 gestosci zawiesiny, a druga czesc strumienia po wystarczajaco dlugim czasie przebywania w reak¬ torze 24 stacjonarnym doprowadza sie do chlod¬ nicy fluidalnej 28.Stan fluidalny, w którym poprzez posrednie 55 ogrzewanie zostaje odszczepiona wieksza czesc chlorowodoru moze odpowiadac klasycznemu zlo¬ zu fluidalnemu korzystnie o sredniej gestosci za¬ wiesiny 500—1000 kg/m3 i predkosci gazu fluidy¬ zujacego ponizej 0,8 m/sekunde lub tez ekspando- 60 wanemu zlozu fluidalnemu z zawracaniem sub¬ stancji stalej tj. cyrkulujacemu zlozu fluidalnemu korzystnie o sredniej gestosci zawiesiny 50— —400 kg/m3 i o predkosci gazu fluidyzujacego 1,5—5 m/sekunde. Zaleta stosowania klasycznego «5 zloza fluidalnego sa wysokie wspólczynniki prze-113 235 6 nikania ciepla uwarunkowane duza gestoscia za¬ wiesiny.Wada jest to, ze wskutek malej intensywnosci fluidyzowania moga wystapic zjawiska przegrze¬ wania w poblizu powierzchni grzejnych. W przy¬ padku stosowania ekspandowanego zloza fluidal¬ nego z recyrkulacja substancji stalej unika sie z-pewnoscia zjawisk przegrzewania. Oprócz tego problem mniejszych wspólczynników przenikania ciepla zostaje wyrównany mozliwoscia duzej szyb¬ kosci zmian cyrkulacji.Wymieniona uprzednio predkosc gazu fluidyzu- jacego odnosi sie do efektywnej predkosci gazu uzyskiwanego przy posrednim rozkladzie. Sklada sie on glównie z mieszaniny zastosowanego gazu fluidyzujacego, pary utworzonej z wprowadzonej wilgoci i wody krystalizacyjnej oraz chlorowodoru, który powstaje w wyniku reakcji chemicznej z chlorku glinu oraz odparowywania chlorowodo¬ ru zwiazanego fizycznie. Predkosc gazu odnosi sie do reaktora bez medium poddawanego fluidyzacji.Do zasilania zloza fluidalnego mozna stosowac, ewentualnie wstepnie podgrzane gazy obce. Szcze¬ gólnie korzystne jest jednak stosowanie gazów od¬ lotowych z kalcynatora. Jesli odszczepianie wiek¬ szej czesci chlorowodoru nastepuje w klasycznym zlozu fluidalnym, wówczas korzystnie jest zasto¬ sowac jako gazy doprowadzane powyzej po¬ wierzchni zloza gazy wtórne przedtem obnizywszy ich temperature. Wedlug korzystnego wariantu wynalazku, gaz odlotowy z kalcynatora w bezpo¬ sredniej wymianie ciepla styka sie z odpowiedni¬ mi ilosciami swiezego uwodnionego chlorku glinu.Jesli odszczepianie chlorowodoru przeprowadza sie w cyrkulujacym zlozu fluidalnym, wówczas nie jest konieczne ochladzanie gazu, który moze byc doprowadzany jako gaz fluidyzujacy i/lub gaz wtórny. Jesli pozadane jest obnizenie temperatury, to celowym jest przeprowadzanie tej operacji w wymiennikach fluidalnych, majacych strefe za¬ wiesinowa jak np. cyklon Venturiego i ewentual¬ nie strefe oddzielania w postaci cyklonu.Posrednie ogrzewanie reaktora, w którym prze¬ biega rozklad odbywa sie korzystnie za pomoca zawieszonych w reaktorze powierzchni grzejnych, zasilanych cieklymi nosnikami ciepla, takimi jak stopione sole lub oleje. Szczególnie korzystne sa scianki rurowe polaczone blachami kierunkowymi (rury pletwowe). W przypadku stosowania klasycz¬ nego zloza fluidalnego zaleca sie wbudowanie scianek rurowych tak, zeby przebieg rur byl po¬ ziomy a w przypadku stosowania cyrkulujacego zloza fluidalnego, zeby przebieg rur byl pionowy ze wzgledu na zmniejszona erozje. Doplyw nosni¬ ka ciepla, gazu fluidyzujacego, ewentualnie gazu wtórnego, jak tez uwodnionego chlorku glinu i ewentualnie jego czesci poddawanej recyrkulacji nalezy przy tym tak wyregulowac, zeby tempera¬ tura zloza fluidalnego wynosila korzystnie 200— —400°C. Czas przebywania materialu korzystnie obiera sie tak, zeby uleglo rozkladowi okolo 70—95% chlorku.Z reaktora, w którym przeprowadza sie rozklad, odciaga sie w sposób ciagly strumien zfluidyzo- wanego materialu i wprowadza do kalcynatora.Tutaj czastki o uziarnieniu 20—30 [im, przy sred¬ nim uziarnieniu 50, wskutek panujacej wysokiej temperatury nagrzewaja sie bardzo szybko i ze 5 wzgledu na swa duza powierzchnie wlasciwa bar¬ dzo szybko rozkladaja pozostaly chlorek z wydzie¬ leniem chlorowodoru. Dzieje sie to przewaznie juz po pierwszym opuszczeniu kalcynatora i przed wprowadzeniem do reaktora stacjonarnego. Szyb- 10 kie nagrzanie jest wynikiem intensywnego doply¬ wu ciepla wskutek panujacego w kalcynatorze stanu fluidalnego, przy czym ze wzgledu na la¬ godne, gdyz dwustopniowe, ogólem bliskie stechio- metrycznemu spalanie równoczesnie chroniony jest 15 produkt. Przemiany fazowe, wystepujace przy pra¬ zeniu tlenku glinu i wymagajace stojainsCTre^jiie- wiele energii, ale dlugich czasów przebywania, i przebiegaja w reaktorze stacjonarnym ekonomicz¬ nie, zapewniajac ochrone produktu i aparatury^ 20 Z reaktora stacjonarnego zawraca sie dokladnie tyle substancji stalej, ile jej potrzeba dla nasta¬ wienia gestosci zawiesiny w kalcynatorze i ewen¬ tualnie dla unikniecia znaczniejszych róznic tem¬ peraturowych w calym ukladzie kalcynator/reak- tor stacjonarny.Warunki robocze w kalcynatorze oraz zawraca¬ nie substancji stalej z reaktora stacjonarnego z uwzglednieniem swiezo doprowadzanego mate¬ rialu dobiera sie korzystnie tak, zeby w strefie po¬ miedzy rozdzielaczem gazu a przewodem gazu wtórnego srednia gestosc zawiesiny wynosila 20— —300 kg/m3 a w strefie powyzej przewodu gazu wtórnego 1—20 kg/m3. W przypadku wyzej wymie- 35 nionych warunków panuje w kalcynatorze spadek cisnienia okolo 250—900 mm slupa wody. Przy okresleniu warunków roboczych dla kalcynatora za pomoca liczb charakterystycznych Froude'a i Archimedesa wynikaja zakresy: 25 30 40 45 0,l<3/4-Fr*- 09 Qk — Qg <10 lub przy czym Ar = 0,KAr<100 d*k'g(Qk-Qg) Qg'P •u* Symbole oznaczaja: 50 pr — liczba Froude'a Ar — liczba Archimedesa Qg — gestosc gazu w kg/m3 g — stala grawitacji w m/sekunde' 0k — gestosc czastki substancji stalej w kg/m3 55 dk — srednica czastki kulistej w m y — lepkosc kinetyczna w mVsekunde Natomiast znacznie wyzsza jest gestosc zawiesi¬ ny w reaktorze stacjonarnym ze wzgledu na mala 60 predkosc gazu fluidyzujacego, który w zasadzie ma spowodowac, jedynie przemieszczanie substan¬ cji stalej. Dla pelnego wykorzystania reaktora stacjonarnego gestosc zawiesiny powinna byc wieksza od 600 kg/m3. Przy definiowaniu z liczby 65 Freude'a i Archimedesa wynika taki sam zakres* 7 liczby Archimedesa co w kalcynatorze oraz liczba Freude'a odpowiadajaca 3/4-Fr«. —^— <5.10"» Wymiary kalcynatora i reaktora stacjonarnego wzgledem siebie okreslone sa glównie przez sred¬ ni ogólny czas przebywania, konieczny do wytwo¬ rzenia produktu o okreslonej jakosci. Na ogól ko¬ rzystnie jest ustalic sredni czas przebywania sub¬ stancji stalych w kalcynatorze na 10—30 minut a w reaktorze stacjonarnym na wielkosc od dwu do dziesieciokrotnie wieksza.Przy okreslaniu sredniego czasu przebywania wchodzi takze w rachube ilosc substancji stalej od¬ prowadzana z reaktora stacjonarnego, która mozna wyliczyc z sumy srednich gestosci zawiesin w obu reaktorach w przeliczeniu na ilosc produktu na go¬ dzine. Dodatkowe mozliwosci regulacji daje dobór ilosci gazu fluidyzujacego i wtórnego a zwlaszcza rozdzialu obu strumieni gazu i wysokosc doprowa¬ dzenia gazu wtórnego. W dalszym korzystnym wa¬ riancie wynalazku, gaz wtórny doprowadza sie na wysokosci wynoszacej 10—30% ogólnej wysokosci kalcynatora. Stosunek ilosciowy doprowadzanego do kalcynatora gazu wtórnego do gazu fluidyzuja¬ cego nastawia sie korzystnie na 10:1 l : 2. Jesli do regulacji niezbednej gestosci zawiesiny w kal¬ cynatorze konieczne jest tylko niewielkie zawraca¬ nie substancji stalej z reaktora stacjonarnego, ale pozadany jest dosc dlugi ogólny czas przebywania, to korzystne jest wtedy dogrzewanie reaktora sta¬ cjonarnego przez bezposrednie dodanie. paliwa.Ze wzgledu na temperature w ukladzie, cyrkula¬ cja sluzy nie dla calkowitego pokrycia, np strat reaktora stacjonarnego przez wypromieniowywanie lecz jedynie do precyzyjnej regulacji. Po wystar¬ czajaco dlugim czasie przebywania czastkowy stru¬ mien substancji stalej zostaje doprowadzony do chlodnicy fluidalnej korzystnie majacej kilka ko¬ lejno dajacych sie oplywac komów chlodzacych.Zawierajace tlen gazy fluidyzujace uzyte do pod¬ trzymywania warunków roboczych doprowadza sie co najmniej czesciowo do kalcynatora jako gaz wtórny. Chlodnica fluidalna moze byc dodatkowo wyposazona w zanurzone w komorach urzadzenia chlodzace, w których nagrzewa sie na przyklad gaz fluizydujacy dla kalcynatora i ewentualnie dla re¬ aktora stacjonarnego. Doprowadzane do reaktorów ilosci gazu dobiera sie korzystnie tak, zeby w kal¬ cynatorze predkosc gazu fluidyzujacego wynosila od 3—15 m/sekunde, korzystnie 4—10 m/sekunde a w reaktorze stacjonarnym 0,1—0,3 m/sekunde, przy czym w obu przypadkach odnosi sie to do reaktora pustego.Temperatura robocza w kalcynatorze i w reak¬ torze stacjonarnym jest dowolna w szerokich gra¬ nicach i zasadniczo dostosowuje sie ja do wymaga¬ nej jakosci produktu. Moze ona wynosic okolo 650—1050*C. Jako gaz fluidyzujacy i wtórny, za¬ wierajacy w kazdym przypadku tlen, mozna za¬ stosowac powietrze. Celem uzyskania szczególnie duzego stezenia chlorowodoru w gazie odlotowym korzystne jest uzycie jako gazu fluidyzujacego * 235 8 i/lub wtórnego gazów bogatych w tlen korzystnie o zawartosci tlenu do 70% objetosciowych. Gazy odlotowe przed absorpcja zawartego w nich chlo¬ rowodoru korzystnie oczyszcza sie dokladnie od 5 uniesionych przez nie substancji stalych w elek- trolizerze lub pluczce Yenturiego.Ponizej wynalazek objasniony jest blizej na podstawie rysunków i przykladów wykonania.Jak pokazano na rysunku fig. 1 uwolniony chlo- io rek glinu podawany jest poprzez podajnik 1 i prze- * nosnikowa wage dozujaca 2 przewodem 3 do reak¬ tora fluidalnego 4. Czesc strumienia mozna ewen¬ tualnie przewodem 5 bezposrednio doprowadzac do kalcynatora 6. Reaktor fluidalny 4 wykonany jest 15 tak, ze ma cyrkulujace zloze fluidalne z oddziela¬ czem 7 i przewodem zwrotnym 8. Jego powierzch¬ nie grzejne 9 polaczone sa zamknietym obiegiem nosnika ciepla z podgrzewaczem 11. Jako gaz flui¬ dyzujacy mozna stosowac dowolnie albo gazy 20 wstepnie ogrzane w podgrzewaczu 11 albo gazy za¬ wrócone przewodem 12 z przewodu 18 gazów odlo¬ towych lub tez gazy odprowadzane przewodem 13 z ukladu cyrkulacji kalcynator 6 (reaktor stacjo¬ narny 24. Ewentualnie jako gaz wtórny moze slu- 25 zyc odprowadzany przewodem 14 gaz odlotowy z wyzej wymienionego ukladu cyrkulacji.Gaz odlotowy z reaktora fluidalnego 4 dociera przewodem 15 do elektrofiltra 16 a nastepnie do zaopatrzonego w dmuchawe 17 przewodu gazów 30 odlotowych 18, który, prowadzi do nie przedsta¬ wionej na rysunku instalacji absorbowania chloro¬ wodoru. Pyl wydzielony w elektrofiltrze 16 za¬ wracany jest przewodem 19 z powrotem do reak¬ tora fluidalnego 4. Z cyrkulujacego zloza fluidalne- 35 go 4 czastkowy strumien czesciowo rozlozonego chlorku glinu doprowadza sie przez cyklon 7 i przewód 20 do kalcynatora 6. Kalcynator 6 zasi¬ lany jest gazem fluidyzujacym doprowadzanym przez przewód 21 oraz gazem wtórnym doprowa- 4 dzanym poprzez przewód 22. Paliwo, zwlaszcza olej opalowy lub gaz opalowy, podawane jest poprzez koncówki 23. Substancja stala, uniesiona z kal¬ cynatora 6 wskutek panujacych w nim warunków roboczych, zostaje oddzielona od gazu w górnym obszarze reaktora stacjonarnego 24 i dostaje sie do obszaru dolnego slabo fluidyzowanego gazem do¬ prowadzanym poprzez przewód 25. Kontrolowanie zawracanie substancji stalej do kalcynatora 6 od- bywa sie poprzez przewód 26, zas odbieranie swie¬ zo wyprazonego tlenku glinu przeprowadza sie ^a pomoca urzadzenia odbierajacego 27. Ten strumien czastkowy podawany jest do chlodnicy fluidalnej 28, fluidyzowanej doprowadzanym przez przewód 55 29 gazem zawierajacym tlen. Gaz opuszczajacy chlodnice fluidalna przewodem 36 transportuje wy¬ prazony i odebrany przewodem 27 tlenek glinu pneumatycznie do cyklonu 31. Oddzielony tam tle¬ nek wprowadza sie rurociagiem 82 do chlodnicy ^ fluidalnej 28. Ogrzany g*z dociera przewodem 22 jako gaz wtórny do kalcynatora 6. Oprócz bezpo¬ sredniego chlodzenia tlenku glinu odbywa sie chlo¬ dzenie posrednie za pomoca powierzchni chlodza¬ cych 33 i 34. Zawierajace tlen gazy, transportowa- 65 he przez przewód 35 i dmuchawe 36 do powierzen-113 235 9 10 ni chlodzacej 33 i ulegajace tam podgrzewaniu slu¬ za jako gaz fluidyzujacy dla kalcynatora 6, nato¬ miast zawierajace tlen gazy tloczone poprzez prze¬ wód 37 i dmuchawe 38 do powierzchni chlodzacej 34 i tam podgrzewane sluza jako gaz fluidyzujacy dla reaktora stacjonarnego 24. Schlodzony tlenek glinu odprowadzany jest ostatecznie przewodem 39.Wykonanie wynalazku przedstawione na fig. 2 róz¬ ni sie od wykonania wedlug fig 1 glównie tym, ze reaktor fluidalny 4 pracuje jako klasyczny. Wsku¬ tek tego odpada tutaj oddzielacz dla unoszonych z reaktora fluidalnego, w przypadku cyrkulujacego zloza, substancji stalych, ciraz przewód /powrotny do reaktora fluidalnego 4. Po dostatecznie dlugim czasie przebywania w reaktorze fluidalnym 4 sub¬ stancja stala przechodzi przewodem 20 do kalcyna¬ tora 6. Dalsza róznica polega na tym, ze gazy od¬ lotowe z ukladu cyrkulacyjnego, zlozonego z kalcy¬ natora 6, reaktora stacjonarnego 24 i przewodu powrotnego 26 przed wprowadzeniem do reaktora fluidalnego 4 stykaja sie ze swiezym uwodnionym chlorkiem glinu w wymienniku fluidalnym 40 i przez to zostaja ochlodzone do odpowiedniej tem¬ peratury. Poza tym takze tutaj reaktor fluidalny 4 moze byc fluidyzowany dowolnie badz gazami ogrzewanymi w podgrzewaczu 11 albo gazami za¬ wracanymi z przewodu 18 gazów odlotowych po^ przez przewód 12. Inne strumienie substancji stalej i gazu sa identyczne jak na fig. 1.Najistotniejsza róznica w wariantach wedlug fig. 3 i 4 w porównaniu z rozwiazaniami przedstawio¬ nymi na fig. 1 i 2 [polega na tym, ze strumienie ga¬ zów odlotowych z kalcynatora 6 z jednej strony i z reaktora fluidalnego 4 z drugiej strony odpro¬ wadzone sa oddzielnie przewodami 43 lub 18.Pokazany na fig. 3 i pracujacy jako cyrkulujace zloze fluidalne reaktor fluidalny 4 zasilany jest ga¬ zem odlotowym z przewodu 18, który odprowadza sie przez przewód 12 i wprowadza przewodem 45 do reaktora 4 jako gaz wtórny. Ewentualnie mozna za pomoca odrebnej dmuchawy wprowadzac jako gaz fluidyzujacy strumien czastkowy przez prze¬ wód 44. Czesc swiezego uwodnionego chlorku gli¬ nu doprowadza sie jak na fig 2 do wymiennika fluidalnego 40, wytwarza zawiesine w gazie odlo¬ towym z ukladu cyrkulacji i w dwóch kolejno umieszczonych po sobie cyklonach 41 oddziela od gazu. Poprzez przewód 46 dociera on do reaktora fluidalnego 4. Gazy odlotowe z cyklonów 41 odpro¬ wadza sie przewodem 43 za pomoca dmuchawy 42. Przedstawiony uklad daje mozliwosc oddziele¬ nia ze swiezego uwodnionego chlorku glinu stru¬ mienia czastkowego i bezposredniego wprowadze¬ nia go przewodem 3 do reaktora fluidalnego 4.Inne strumienie substancji stalej i gazu sa analo¬ giczne jak na fig. 1 i 2.Na figurze 4 do rozkladu wiekszej czesci uwod¬ nionego chlorku glinu sluzy znowu klasycznie dzialajacy reaktor fluidalny 4. Jak na schemacie z fig. 2 takze i tutaj odpada wiec oddzielacz sub¬ stancji stalej oraz przewód powrotny. Reaktor fluidalny 4 mozna znowu stosownie do wyboru fluidyzowac albo gazami ogrzanymi w podgrzewa¬ czu 11 albo gazem odlotowym, zawracanym z prze- 20 25 wodu 18 gazów odlotowych poprzez przewód 12.Swiezy uwodniony chlorek glinu wprowadza sie czesciowo bezposrednio przewodem 3 do reaktora fluidalnego 4 a czesciowo do wymiennika fluidal- 5 nego 40, zasilanego gazami odlotowymi z ukladu cyrkulacyjnego, utworzonego z kalcynatora 6, reaktora stacjonarnego 24 i przewodu powrotnego 26. Stad chlorek glinu po oddzieleniu w oddziela¬ czu 41 dociera przewodem 46 do reaktora fluidal- 10 nego 4. Gaz odlotowy po oddzieleniu chlorku glinu w oddzielaczu 41 odprowadzany jest przewodem 43 za pomoca dmuchawy 42. Sposób dzialania kal¬ cynatora 6, reaktora stacjonarnego 24 i chlodnicy fluidalnej 28 jest analogiczny jak w wariantach 15 wedlug fig. 1—3.Przyklad I. Próby prowadzone w ukladzie przedstawionym na fig. 1. Poprzez podajnik 1 i przenosnikowa wage dozujaca 2 wprowadzono przewodem 3 do reaktora fluidalnego 4 na godzine 100 ton A1C13. 6HzO o wilgotnosci powierzchni oko¬ lo 15% i o przecietnej srednicy ziarna dp^-wyno- szacej 150 |xm. Material podawano przez górna czesc reaktora 4 lub z boku w dolnej czesci. Jego srednica wewnetrzna wynosila 4,9 m a wysokosc 16 m. Reaktor fluidalny 4 pracowal w temperatu¬ rze 830°C z gazami odlotowymi z ukladu cyrkula¬ cji utworzonego przez kalcynator 6, reaktor stacjo¬ narny 24 i przewód 26. Gazy te uzyskiwano w ilos¬ ci okolo 16 000 Nmtygodzine i doprowadzano prze¬ wodem 13 do reaktora fluidalnego jako gaz flui¬ dyzujacy. Reaktor fluidalny 4 ogrzewano stopiona mieszanina chlorków metali alkalicznych, która wchodzac do obiegu 10 miala temperature 460°C 35 a wychodzac temperature 400°C. Ponowne podgrza¬ nie stopionej substancji prowadzono w podgrzewa¬ czu 11 przez spalanie 5900 kg/godzine ciezkiego ole¬ ju opalowego (Hu = 9300 kcal/kg). W reaktorze fluidalnym 4 ustalila sie temperatura 250°C. Pred- 40 kosc gazu fluidyzujacego wynosila 2,5 m/sek.Wskutek duzej predkosci gazu znaczna czesc sub¬ stancji stalych zostala uniesiona wraz z gazem do górnej czesci reaktora fluidalnego. Po oddzieleniu w cyklonie oddzielajacym 7 kontrolowany stru- 45 mien czastkowy docieral przewodem 8 do reaktora fluidalnego 4, a inny strumien czastkowy przewo¬ dem 20 do kalcynatora 6. Wskutek zawracania substancji stalej do reaktora fluidalnego 4 i dobra¬ nych warunków roboczych ustalila sie w reaktorze 50 fluidalnym 4 gestosc zawiesiny okolo 150 kg/m8 i spadek cisnienia 2400 mm slupa wody. Sredni czas przebywania wynosil 2,4 godziny. W wyzej podanych warunkach uleglo rozkladowi okolo 90% chlorku glinu. 55 W kalcynatorze 6 majacym wysokosc w swietle 15 m i srednice wewnetrzna 2,2 m nastapil calko¬ wity rozklad chlorku glinu z wyprazeniem do tlenku glinu. Do fluidyzowania kalcynatora 6 slu¬ zylo powietrze doprowadzane przez przewód 21 60 i rozdzielacz gazu w ilosci 3144 Nm3/godzine, która w chlodnicy fluidalnej 28 zostalo za pomoca reje¬ strów chlodzacych 33 wstepnie podgrzane do tem¬ peratury 500°C. 7 335 Nm3/godz powietrza doprowadzano przewo- 65 darni 30, 31 i 22 do kalcynatora 6 po bezposrednim13 Reaktor fluidalny 4 ogrzewano stopiona mieszanina chlorków metali alkalicznych, która wchodzac do obiegu 10 miala temperature 460°C a wychodzac temperature 400.°C. Ponowne podgrzanie stopionej mieszaniny nastepowalo w podgrzewaczu 11 przez spalanie ciezkiego oleju opalowego (5900 kg/godz; Hu 9500 kcal/kg). W reaktorze fluidalnym 4 ustalo¬ no temperature 250°C. Predkosc gazu fluidyzujace- go wynosila 2,5 m/sekunde. Wskutek duzej pred¬ kosci gazu znaczny udzial substancji stalych do¬ stawal sie wraz z gazem do górnej czesci reaktora fluidalnego, zostawal oddzielony z polaczonym z nim cyklonie oddzielajacym 7, czesciowo zawró¬ cony przez przewód 8 do reaktora fluidalnego 4 a czesciowo przewodem 20 doprowadzony do kal- cynatora 6.Wskutek zawracania substancji stalych do reak¬ tora fluidalnego 4 i obranych tam warunków ro¬ boczych ustalila sie w reaktorze fluidalnym 4 srednia gestosc zawiesiny okolo 150 kg/m3 i spadek cisnienia 2400 mm slupa wody. Sredni czas prze¬ bywania wynosil 2,4 godziny. W wymienionych powyzej warunkach ulegalo rozkladowi okolo 90% chlorku glinu. Strumien gazu odlotowego z reakto¬ ra fluidalnego 4 zostal wprowadzony przewodem 15 do elektrofiltra 16, gdzie ulegal odpyleniu i po zawróceniu z niego strumienia czastkowego, dopro¬ wadzany byl w ilosci 62800 Nm3/godzine z zawar¬ toscia 37% objetosciowych chlorowodoru przewo¬ dem 18 do nie przedstawionej na schemacie insta¬ lacji absorbcyjnej.Warunki robocze i wymiary kalcynatora 6, reak¬ tora stacjonarnego 24, chlodnicy fluidalnej 28 i przynaleznych agregatów byly takie same jak w przykladzie I. Wielkosc produkcji wynosila rów¬ niez do 18,3 ton/godzine tlenku glinu.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób termicznego rozkladu szesciowodnego chlorku glinu do tlenku glinu gazowego chlorowo¬ doru przez wprowadzenie szesciowodnego chlorku glinu do ogrzewanej strefy rozkladu i doprowadze¬ nie do tej strefy gazu fluidyzujacego dla utrzyma- t 235 14 nia w tej strefie A1C13. 6H20 w stanie fluidalnym, znamienny tym, ze A1C13-6H20 utrzymywany w strefie reakcji rozkladu W stanie fluidalnym ogrze¬ wa sie posrednio, produkt strefy reakcji rozkladu 5 rozdziela sie na faze gazowa zawierajaca gazowy chlorowodór i faze stala zawierajaca czesciowo rozlozony A1C13. 6H20 zmieszany z otrzymanym A1203, oddzielona faze stala przeprowadza sie do strefy wypalania o zlozu fluidalnym ogrzewanym 19 bezposrednio i wypala mieszanine przeprowadzajac rozklad termiczny zawartego A1C13 • 6H20, wypalo¬ na mieszanine A1C13 • 6H20 i Al2Os ze strefy wypa¬ lania przeprowadza sie do pobytowej strefy reak¬ cji, do której wprowadza sie gaz w ilosci potrzeb- 15 nej do utrzymania produktu stalego w stanie flui¬ dalnym, czesc produktu stalego z pobytowej strefy reakcji zawraca sie do strefy wypalania, zas czesc produktu stalego chlodzi sie w stanie fluidalnym i z tej czesci odbiera sie tlenek glinu. 20 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze chlorowodór odszczepia sie w posrednio ogrzewa¬ nym klasycznym zlozu fluidalnym, przy sredniej gestosci zawiesiny korzystnie w zakresie 300—1000 25 kg/m3 i predkosci gazu fluidyzujacego, w zakresie ruchu burzliwego, wynoszacej ponizej 0,9 m/sekun¬ de. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze chlorowodór odszczepia sie w posrednie ogrzewa- 30 nym cyrkulujacym zlozu fluidalnym, przy korzyst¬ nej sredniej gestosci zawiesiny w zakresie 50—400 kg/m3 oraz predkosci gazu fluidyzujacego w zakre¬ sie ruchu burzliwego, wynoszacej 1,5—5 m/sekunde. 4. Sposób wedlug zastrz. 2 albo 3, znamienny 35 tym, ze do zasilania posrednio ogrzewanego zloza fluidalnego stosuje sie gazy odlotowe ze strefy wypalania. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w strefie reakcji rozkladu rozklada sie 70—95% chlorku glinu. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako gaz fluidyzujacy i/lub gaz wtórny stosuje sie gazy bogate w tlen korzystnie o zawartosci do 70% objetosciowych tlenu. /113 235 29 37 Fig. 2113 235 PL PL