氯化鋁水合物熱分解成氧化鋁的方法和設(shè)備
1.本發(fā)明針對于通過如下方式將氯化鋁水合物熱轉(zhuǎn)化成氧化鋁和氣態(tài)氯化氫的方法和及其相關(guān)設(shè)備:通過加熱到120至400℃之間的溫度在分解反應(yīng)器中將氯化鋁水合物部分地分解,然后在850至1200℃之間的溫度下在煅燒反應(yīng)器中將部分地分解的氯化鋁水合物煅燒成氧化鋁。
2.氧化鋁,即使具有高純度,通常也是由氯化鋁水合物制成的。
3.在該反應(yīng)中,在反應(yīng)器中將氯化鋁水合物供熱地(allothermally)加熱,使得以下分解反應(yīng)發(fā)生:
4.alcl3·
6h2o
→
0.5al2o3+3hcl+4.5h2o
5.作為副產(chǎn)物,產(chǎn)生富含hcl的氣體,而氯化鋁水合物至少部分地分解成氧化鋁。通常將該氧化鋁通向第二反應(yīng)器,在其中在更高的反應(yīng)溫度下進(jìn)行煅燒,如文件wo83/04017中所述。
6.然而,兩步加熱是能量需求高的過程。因此,從現(xiàn)有技術(shù)特別是at 315207的文件和pct/ep2017/082226中已知將熱產(chǎn)物再循環(huán)到第一分解步驟中。因此,熱產(chǎn)物用作直接熱傳遞介質(zhì),從而將能量從煅燒再循環(huán)到分解中。
7.然而,這種混合需要非常好的熱量和質(zhì)量的傳遞。此外,還需要良好的熱量和質(zhì)量傳遞系數(shù)以減少所需能量的量。
8.在另一方面,由于進(jìn)料材料,氯化鋁六水合物(ach)本身是已知難以處理的粘性材料,因此可以用于上述方法的反應(yīng)器類型的數(shù)量是非常有限的。氯化鋁六水合物是吸濕性的,且傾向于形成聚集體。它作為小聚集體來自上游過程的情況更是如此。此外,它在低溫下迅速開始分解,并且在與水分接觸時經(jīng)受水解。由于這一原因,尚且不可能使用具有良好的熱量和質(zhì)量傳遞系數(shù)的反應(yīng)器類型,尤其不可能容易地使用流化床反應(yīng)器。
9.因此,本發(fā)明的任務(wù)是使得能夠使用具有非常好的熱量和質(zhì)量傳遞系數(shù)的反應(yīng)器,特別是流化床。
10.通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法解決了該問題。
11.這種用于將氯化鋁水合物熱轉(zhuǎn)化成氧化鋁和氣態(tài)氯化氫的方法的特點(diǎn)是:通過加熱到120-400℃之間,優(yōu)選150-380℃之間的溫度在分解反應(yīng)器中將氯化鋁水合物分解的第一步驟。最優(yōu)選的是250至350℃的范圍,因?yàn)樵诩s350℃的溫度下完成分解反應(yīng),且得到(預(yù)煅燒)的氧化鋁。優(yōu)選在第二反應(yīng)器中發(fā)生進(jìn)一步的熱處理,以避免不必要地增加熱輸入。
12.在所謂煅燒的第二步驟中,將該部分地分解的氯化鋁水合物加
聲明:
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我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)