氯化铝水合物热分解成氧化铝的方法和设备
1.本发明针对于通过如下方式将氯化铝水合物热转化成氧化铝和气态氯化氢的方法和及其相关设备:通过加热到120至400℃之间的温度在分解反应器中将氯化铝水合物部分地分解,然后在850至1200℃之间的温度下在煅烧反应器中将部分地分解的氯化铝水合物煅烧成氧化铝。
2.氧化铝,即使具有高纯度,通常也是由氯化铝水合物制成的。
3.在该反应中,在反应器中将氯化铝水合物供热地(allothermally)加热,使得以下分解反应发生:
4.alcl3·
6h2o
→
0.5al2o3+3hcl+4.5h2o
5.作为副产物,产生富含hcl的气体,而氯化铝水合物至少部分地分解成氧化铝。通常将该氧化铝通向第二反应器,在其中在更高的反应温度下进行煅烧,如文件wo83/04017中所述。
6.然而,两步加热是能量需求高的过程。因此,从现有技术特别是at 315207的文件和pct/ep2017/082226中已知将热产物再循环到第一分解步骤中。因此,热产物用作直接热传递介质,从而将能量从煅烧再循环到分解中。
7.然而,这种混合需要非常好的热量和质量的传递。此外,还需要良好的热量和质量传递系数以减少所需能量的量。
8.在另一方面,由于进料材料,氯化铝六水合物(ach)本身是已知难以处理的粘性材料,因此可以用于上述方法的反应器类型的数量是非常有限的。氯化铝六水合物是吸湿性的,且倾向于形成聚集体。它作为小聚集体来自上游过程的情况更是如此。此外,它在低温下迅速开始分解,并且在与水分接触时经受水解。由于这一原因,尚且不可能使用具有良好的热量和质量传递系数的反应器类型,尤其不可能容易地使用流化床反应器。
9.因此,本发明的任务是使得能够使用具有非常好的热量和质量传递系数的反应器,特别是流化床。
10.通过根据权利要求1的方法解决了该问题。
11.这种用于将氯化铝水合物热转化成氧化铝和气态氯化氢的方法的特点是:通过加热到120-400℃之间,优选150-380℃之间的温度在分解反应器中将氯化铝水合物分解的第一步骤。最优选的是250至350℃的范围,因为在约350℃的温度下完成分解反应,且得到(预煅烧)的氧化铝。优选在第二反应器中发生进一步的热处理,以避免不必要地增加热输入。
12.在所谓煅烧的第二步骤中,将该部分地分解的氯化铝水合物加
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