DE1203236B - Process for the production of oxides of titanium, aluminum, zirconium or hafnium - Google Patents

Process for the production of oxides of titanium, aluminum, zirconium or hafnium

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DE1203236B
DE1203236B DEB52353A DEB0052353A DE1203236B DE 1203236 B DE1203236 B DE 1203236B DE B52353 A DEB52353 A DE B52353A DE B0052353 A DEB0052353 A DE B0052353A DE 1203236 B DE1203236 B DE 1203236B
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oxides
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Arthur Wallace Evans
William Hughes
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British Titan Products Co Ltd
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

BOIjBOIj

Deutsche Kl.: 12 g-5/01German class: 12 g-5/01

Nummer: 1203 236Number: 1203 236

Aktenzeichen: B 52353IV a/12 gFile number: B 52353IV a / 12 g

Anmeldetag: 4. März 1959 Filing date: March 4, 1959

Auslegetag: 21. Oktober 1965Opening day: October 21, 1965

In der britischen Patentschrift 761 770 ist ein Verfahren zur Herstellung von Titandioxyd beschrieben, bei dem Titantetrachlorid mittels Luft oder anderer sauerstoffhaltiger Gase oxydiert wird durch Einführen des Titantetrachlorids in ein Fließbett von inertem Teilchenmaterial mit Teilchengrößen von annähernd 40 bis 1000 μ. Die entstehenden Oxyde werden auch bei diesem bekannten Verfahren zumindest zum größten Teil durch die aus dem Bett austretenden Gase mitgerissen. Auch ist in der britischen Patentschrift bereits der Vorschlag enthalten, die bei der Reaktion frei werdende Wärme zur Aufrechterhaltung der Reaktionstemperatur im Fließbett zu benutzen. Die Reaktionsteilnehmer durchströmen bei diesem Verfahren vor dem Eintritt in das Bett eine Platte mit Perforationen, wobei der Druckabfall mindestens gleich dem halben Druckabfall innerhalb des Bettes ist.In British Patent 761,770 there is one method for the production of titanium dioxide described in the titanium tetrachloride by means of air or other Oxygen-containing gases is oxidized by introducing the titanium tetrachloride into a fluidized bed of inert Particulate material with particle sizes of approximately 40 to 1000 μ. The resulting oxides are also in this known method, at least for the most part, by getting out of bed escaping gases entrained. Also is in the UK Patent specification already contained the proposal to maintain the heat released during the reaction to use the reaction temperature in the fluidized bed. Flow through the reactants in this process, before entering the bed, a plate with perforations, the Pressure drop is at least equal to half the pressure drop across the bed.

Das Verfahren nach der britischen Patentschrift bewährt sich, wenn die Oxydation von Titantetrachlorid laboratoriumsmäßig durchgeführt werden soll.The method according to the British patent has proven itself when the oxidation of titanium tetrachloride should be carried out in the laboratory.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Fließbettverfahren zur autothermischen Oxydation der Metallchloride in einem großtechnischen Maßstab zu schaffen, bei dem eine zusätzliche Beheizung mit all ihren Nachteilen vermieden ist.The invention is now based on the object of a fluidized bed process for autothermal oxidation to create the metal chlorides on an industrial scale, in which an additional heating with all its disadvantages is avoided.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von dem Verfahren der britischen Patentschrift, dadurch gelöst, daß die Abmessungen des Bettes mit einem Mindestdurchmesser von 38 cm und einer statischen Standhöhe des inerten Festkörpermaterials von 30 bis 90 cm derart gewählt und die Strömungsgeschwindigkeit der Gase zwischen dem 2- bis 50fachen der für die Herbeiführung des Fließzustands notwendigen Mindestgeschwindigkeit derart eingestellt werden, daß in dem Bett in an sich bekannter Weise hinreichend Wärme gespeichert wird, um die Reaktion in Gang zu halten, wobei andererseits die Temperatur im Bett in ebenfalls bekannter Weise durch Austausch von inertem Festkörpermaterial durch kühleres Material auf einen Wert unterhalb 12000C, vorzugsweise unterhalb HOO0C, geregelt und der Gesamtzuwachs an Oxyd auf dem Bettmaterial durch laufende oder wiederkehrende Reinigung unter 20% des Bettgewichts gehalten wird und daß die Reaktionsteilnehmer vor dem Eintritt in das Bett durch Drosselstellen geleitet werden, in denen in bekannter Weise ein Druckabfall von mindestens der halben Größe des Druckabfalls in dem Bett stattfindet.Based on the method of the British patent, this object is achieved in that the dimensions of the bed with a minimum diameter of 38 cm and a static height of the inert solid material of 30 to 90 cm and the flow rate of the gases between the 2 to 50 times the minimum speed necessary for bringing about the flow state can be set in such a way that sufficient heat is stored in the bed in a manner known per se to keep the reaction going, on the other hand the temperature in the bed in a likewise known manner by exchanging inert solid material controlled by cooler material to a value below 1200 0 C, preferably below HOO 0 C, and the total increase in oxide on the bed material is kept below 20% of the bed weight by continuous or recurring cleaning and that the reactants before entering the bed through throttling points being directed s in which, in a known manner, there is a pressure drop of at least half the size of the pressure drop in the bed.

Die Reaktion der Metallhalogenide mit Sauerstoff ist zwar eine exotherme. Dennoch ist es außerordent-The reaction of the metal halides with oxygen is an exothermic one. Yet it is extraordinarily

Verfahren zur Herstellung von Oxyden des
Titans, Aluminiums, Zirkons oder Hafniums
Process for the preparation of oxides of
Titanium, aluminum, zirconium or hafnium

Anmelder:Applicant:

British Titan Products Company Limited,British Titan Products Company Limited,

Billingham, Durham (Großbritannien)Billingham, Durham (UK)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. F. WeickmannDipl.-Ing. F. Weickmann

und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte,and Dr.-Ing. A. Weickmann, patent attorneys,

München 27, Möhlstr. 22Munich 27, Möhlstr. 22nd

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Arthur Wallace Evans, Middlesbrough,Arthur Wallace Evans, Middlesbrough,

Yorkshire;Yorkshire;

William Hughes, Stockton-on-Tees, DurhamWilliam Hughes, Stockton-on-Tees, Durham

(Großbritannien)(Great Britain)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 4. März 1958 (6988)Great Britain March 4, 1958 (6988)

lieh schwierig, die bei der Reaktion frei werdende Wärme für die Aufheizung nachfolgender Reaktionsteilnehmer zu verwenden. Der Hinweis, daß die Re- aktion eine exotherme sei, und daß bei genügender Isolation des Reaktionsraums die durch die exotherme Reaktion entstehende Wärme genügen könne (britische Patentschrift 761770, S. 3, Spalte 1, Zeilen 34 bis 37) hat noch keine für die großtechnische Praxis brauchbare Verfahrensweise angegeben. Damit die bei der Reaktion frei werdende Wärme zum Erhitzen nachfolgender Reaktionsteilnehmer benutzt werden kann, ist es erforderlich, daß die Menge des inerten Festkörpermaterials im Bett derart bemessen und die Abmessungen des Bettes derart gewählt sind, daß das Bett hinreichende Wärme aufspeichert, um die Reaktion einerseits in Gang zu halten, andererseits aber die Temperatur nicht über-1200° C, vorzugsweise 1100° C ansteigen zu lassen. Es ist weiter erforderlich, daß eine wirksame Temperaturregelung geschaffen wird. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß inertes Festkörpermaterial abgezogen und ausgetauscht wird. Ferner ist zu beachten, daß im Verlauf der Reaktion an dem inerten Festkörpermaterial Anwachsungen von Oxyden auftreten und daß diese Anwachsungen von Oxyden die Teilchengröße des inerten Festkörpermaterials ver-borrowed difficult to use the heat released during the reaction to heat the subsequent reaction participants. The indication that the action is an exothermic, and that with sufficient insulation of the reaction space that caused by the exothermic The heat generated by the reaction could be sufficient (British patent specification 761770, p. 3, column 1, Lines 34 to 37) has not yet specified a procedure which can be used on an industrial scale. This means that the heat released during the reaction is used to heat the subsequent reaction participants can be used, it is necessary that the amount of inert solid material in the bed is such sized and the dimensions of the bed are chosen so that the bed has sufficient warmth stores to keep the reaction going on the one hand, but on the other hand the temperature does not exceed -1200 ° C, preferably 1100 ° C to rise. It is further required that there be effective temperature control is created. This is done according to the invention in that inert solid material is withdrawn and replaced. It should also be noted that in the course of the reaction on the inert Solid material accretions of oxides occur and that these accretions of oxides the Particle size of the inert solid material

509 718/451509 718/451

3 43 4

ändern. Bekanntlich ist nun die Größe der Teilchen Diese Stoffe können auch mit Chlor bei hohen Tembestimmend für das Verhältnis von Gewicht zu peraturen behandelt sein, so daß alle unerwünschten Oberfläche. Dieses Verhältnis ist für den Wärme- Verunreinigungen ausgeschieden sind. Die größenübergang verantwortlich. Wenn nun im Verlaufe der mäßige Zusammensetzung des Bettmaterials ist im Reaktion die Teilchengröße des Bettmaterials an- 5 wesentlichen eine solche, daß der Durchmesser der steigt, so verschlechtem sich die Wärmeübergangs- Teilchen im wesentlichen nicht kleiner ist als 76 μ bedingungen in dem Bett mit der Folge, daß die und nicht größer als 1000 μ. Auf keinen Fall dürfen nachfolgenden Reaktionsteilnehmer nicht mehr in die Teilchen kleiner sein als 40 μ.
genügendem Maße aufgeheizt werden und die Reak- Zirkoniumsilikatsand mit einer Teilchengröße von tion zum Stillstand kommt. Aus diesem Grunde ist io 150 μ ist ein bevorzugtes Bettmaterial, und zwar die Bedingung, daß die Anwachsungen auf dem in- deshalb, weil es verhältnismäßig hart ist und weil es erten Festkörpermaterial unter 20% gehalten gegen das bei der Oxydation anfallende Nebenprowerden, von erheblicher Bedeutung für den Ablauf dukt Chlor widerstandsfähig ist. Die Teilchendichte eines großtechnischen Verfahrens. Wenn nämlich soll annähernd der Dichte des Minerals entsprechen, zunächst alle übrigen Bedingungen auf den störungs- 15 Das Bettmaterial sollte so beschaffen sein, daß es freien Ablauf der Reaktion eingestellt sind, so würde nach einer Behandlung in einem Luftstrom von die Reaktion sehr bald abbrechen, wenn die Oxyd- 1000° C 100 Stunden lang bei einer Gasgeschwindiganwachsungen auf den Teilchen die angegebene keit, die fünfmal so groß ist wie die Minimalfließ-Grenze von 20% wesentlich überschreiten. Schließ- bettgeschwindigkeit, einen Anteil an Staub von nicht lieh ist für die autothermische Reaktion auch noch 20 mehr als 5 % der ursprünglichen Gesamtmenge aufdie weitere Forderung des neu vorgelegten An- weist.
change. It is now known that the size of the particles. These substances can also be treated with chlorine at high temperatures, which determines the ratio of weight to temperature, so that all undesirable surfaces. This ratio is for the heat impurities are eliminated. The size transition responsible. If, in the course of the moderate composition of the bed material, the particle size of the bed material in the reaction is essentially such that the diameter of the increases, the heat transfer particles deteriorate essentially not less than 76 μ conditions in the bed with the Consequence that the and not greater than 1000 μ. In no case may subsequent reactants no longer be in the particles smaller than 40 μ.
be heated sufficiently and the reacting zirconium silicate sand with a particle size of tion comes to a standstill. For this reason io 150 μ is a preferred bed material, namely the condition that the accretions on the because it is relatively hard and because it is kept solid material below 20% against the secondary problems arising from the oxidation, of considerable Significance for the discharge duct chlorine is resistant. The particle density of a large-scale process. If that is to say approximately the density of the mineral, first of all all other conditions on the disruptive 15 The bed material should be such that the reaction can run freely, so the reaction would stop very soon after treatment in an air stream, if the oxide 1000 ° C for 100 hours with a gas velocity increase on the particles, the specified speed, which is five times as large as the minimum flow limit of 20% significantly exceed. Closing bed speed, a proportion of dust of not borrowed for the autothermal reaction is also 20 more than 5% of the original total amount on the further requirement of the newly submitted instruction.

spruchs von großer Bedeutung, daß die gasförmigen Bei Betriebsanlauf wird das Bett in einem durch Reaktionsteilnehmer von unten durch Drosselstellen die Eintrittsöffnungen am Boden eingelassenen Luftzugeführt werden, in denen der Druckabfall minde- strom in Fließzustand versetzt und durch eine Bestens gleich dem halben Wert des Druckabfalls in 25 heizungsvorrichtung, welche in das Bett eingeführt dem Bett ist. Diese Forderung ist notwendig, damit wird, vorgewärmt. Auf diese Weise wird das Bett ein gleichmäßiger Fließzustand erhalten wird. Nur auf eine Temperatur von annähernd 1000° C gebei einem gleichmäßigen Fließzustand ist Gewähr bracht. Hierauf wird die Beheizungsvorrichtung herdafür gegeben, daß das gesamte Bettmaterial stets ausgenommen und die Öffnung, durch die sie eingefür die Wärmeübertragung ausgenutzt wird. 30 führt war, verschlossen. Der Luftstrom wird nunclaim of great importance that the gaseous When starting up the bed in one through Reactants fed air into the inlet openings on the floor from below through throttling points in which the pressure drop is set in the flow condition and by a bestens equal to half the value of the pressure drop in 25 heating device, which is introduced into the bed the bed is. This requirement is necessary so that it is preheated. This is how the bed becomes a steady flow state is obtained. Only give a temperature of approximately 1000 ° C a steady flow condition is guaranteed. The heating device is then used given that the entire bed material is always excepted and the opening through which it is fed the heat transfer is used. 30 leads was locked. The airflow will now

Nur wenn die vorstehend aufgezählte und in abgestellt. Dafür wird Sauerstoff oder ein sauerstoffihrer Bedeutung einzeln diskutierte Kombination haltiges Gas eingeleitet, und zwar durch die für die von Maßnahmen insgesamt eingehalten wird, ist im Sauerstoffeinführung während des Verfahrens bepraktischen großtechnischen Maßstab eine erfolg- stimmten Eintrittsöffnungen. Die für die Chloridreiche autothermische Reaktion möglich. 35 einführung bestimmten Eintrittsöffnungen und Durch- Only if the above enumerated and turned off in. For this, oxygen or an oxygen is used Meaning individually discussed combination containing gas introduced by the for the Overall compliance with the measures is practical in introducing oxygen during the procedure large technical scale a successful entry openings. The autothermal reaction possible for the chloride-rich. 35 introducing certain entry openings and passages

Mindestens einer der Reaktionsteilnehmer soll gänge werden zunächst mit einem Strom von Stickmit einer für die Erzeugung des Fließzustands aus- stoff gespült; anschließend wird das Chlorid eingereichenden Geschwindigkeit in das Bett eingeführt führt.At least one of the participants in the reaction should start with a stream of Stickmit one flushed out of the substance for the generation of the flow state; then the chloride is submerged Speed introduced into the bed leads.

werden. Die Gasgeschwindigkeit in dem Bett wird Das erhaltene Oxyd wird aus dem Bett mit denwill. The gas velocity in the bed is The oxide obtained is out of the bed with the

vorzugsweise auf einem Wert von mindestens 40 chlorhaltigen gasförmigen Reaktionsprodukten aus-preferably to a value of at least 40 chlorine-containing gaseous reaction products

8 cm/sec gehalten. getragen. Die Temperatur dieses Gemisches von Gas8 cm / sec held. carried. The temperature of this mixture of gas

An den Wänden des Reaktionsraums wird vor- und feinverteilten Festkörpern beim Austritt aus dem zugsweise Sauerstoff eingeführt. Man vermeidet da- Bett liegt in der Gegend von 900 bis 1200° C. Da durch eine übermäßige Reaktion an der Wandung die Gase korrodierend wirken, ist es notwendig, sie des Reaktionsraumes. Die Isolation der Einführungs- 45 zu kühlen, solange sie sich noch innerhalb der mit leitungen am unteren Ende des Reaktors soll mög- chlorbeständigem Material ausgekleideten Anlage liehst gut sein, damit in dem Reaktionsraum ent- befinden. Es sind verschiedene Verfahren zur Durchwickelte Hitze von den Einführungsvorrichtungen führung dieser Kühlung vorgeschlagen worden, darferngehalten wird. Zusätzlich zu der durch Bett- unter ein auf Abschreckung mit Wasser beruhendes materialaustausch vorgenommenen Temperaturrege- 50 Verfahren oder durch Rückleitung kühler Gase. Nach lung kann diese auch noch durch Kühlung des der Abkühlung mindestens bis auf 400° C herab Flußbettes erreicht werden. werden die Gase durch bekannte Kühlanlagen ge-On the walls of the reaction chamber is pre- and finely distributed solids as they exit the preferably introduced oxygen. One avoids that bed is in the region of 900 to 1200 ° C. There by an excessive reaction on the wall the gases have a corrosive effect, it is necessary to use them of the reaction space. The insulation of the introductory 45 to cool while it is still within the with Lines at the lower end of the reactor should be lined with a possible chlorine-resistant material can be good so that they are located in the reaction chamber. There are various methods of wrapping Heat from the introducers has been suggested to guide this cooling will. In addition to the bed-under there is a water-based deterrent temperature control process or by returning cool gases. To This can also be reduced by cooling the cooling down to at least 400 ° C River bed can be reached. the gases are cooled by known cooling systems

Der Druckabfall an den Drosselstellungen ist in leitet, bevor sie anschließend gesammelt und/oder inThe pressure drop at the throttle positions is in forwards before it is subsequently collected and / or in

der Regel größer als 0,14 at, der Gesamtdruckabfall Gas und Oxyd zerlegt werden. Die abgetrenntenusually greater than 0.14 at, the total pressure drop gas and oxide are decomposed. The severed ones

an den Einengungen und im Bett größer als 0,21 at, 55 Oxyde werden hierauf in geeigneter Weise gereinigt,at the constrictions and in the bed larger than 0.21 at, 55 oxides are then cleaned in a suitable manner,

jedoch kaum größer als 7 at. Es wird zwar der größte Teil des gewonnenenbut hardly greater than 7 at. It is true that most of the gained

Die Temperatur des Fließbettes, die ganz allge- Oxyds von den Reaktionsgasen ausgetragen; ein mein unterhalb 1200° C liegt, bewegt sich Vorzugs- kleiner Teil der Oxyde bleibt aber an dem Bettmateweise zwischen 900 und 1100° C. Besonders gute rial haften. Durch den Austausch des Bettmaterials Ergebnisse erhält man in dem Bereich von 970 bis 60 kann dieses einerseits von Oxydansätzen gereinigt 10200C. werden; andererseits kann das Bett so gekühltThe temperature of the fluidized bed, the very general oxide carried off by the reaction gases; A mine is below 1200 ° C, preferably a small part of the oxide moves but remains on the bed mateweise between 900 and 1100 ° C. Particularly good rial adhere. By the replacement of the bed material results are obtained in the range from 970 to 60, this on the one hand cleaned of Oxydansätzen 1020 0 C. are; on the other hand, the bed can be so chilled

Die körnigen, inerten Feststoffe, welche das Re- werden.The granular, inert solids that are the re-.

aktionsbett bilden, können aus Zirkoniumsilikat, Die Anteile der Reaktionsteilnehmer entsprechenForm an action bed can be made of zirconium silicate, The proportions of the reactants correspond

mineralischem Rutil und Aluminiumoxyd bestehen. dem stöchiometrischen Molverhältnis von Sauerstoffmineral rutile and aluminum oxide. the stoichiometric molar ratio of oxygen

Hauptbedingung ist, daß die Bettstoffe gegen Chlor 65 zu Chlorid, können aber zwichen 0,75:1 und 4:1The main condition is that the bedding materials become chloride against chlorine 65, but can be between 0.75: 1 and 4: 1

und chlorhaltige Stoffe, welche im Verlaufe des liegen, vorzugsweise zwischen 1,1:1 und 2:1. Jeand chlorine-containing substances, which are in the range of, preferably between 1.1: 1 and 2: 1. Ever

Oxydationsvorgangs auftreten könnten, bei den vor- größer das Molverhältnis wird, desto schwierigerOxidation process could occur, in which the greater the molar ratio, the more difficult

kommenden Temperaturen widerstandsfähig sind. wird es, eine autothermische Reaktionstemperatur zuare resistant to coming temperatures. it becomes an autothermal reaction temperature too

bekommen. Deshalb wird man die Molverhältnisse an der oberen Grenze dann nicht anwenden, wenn man Temperaturen an der oberen Grenze des Bereichs bei 1200° C erzeugen will. In diesem Fall wird man vielmehr ein Molverhältnis von ungefähr 2:1 verwenden.receive. Therefore, the molar ratios at the upper limit will not be used if one wants to generate temperatures at the upper limit of the range at 1200 ° C. In this case it will rather a molar ratio of about 2: 1 use.

Die Gase können in einem verhältnismäßig trockenen Zustand zur Verwendung kommen. Sie können aber auch in gewissen Grenzen Feuchtigkeit enthalten, z.B. bis zu 5%. Man kann mit diesem Feuchtigkeitsgehalt eine gewisse Regelung erzielen. Besonders der Sauerstoffanteil darf Feuchtigkeit enthalten. Die Anwesenheit großer Wassermengen muß deshalb vermieden werden, da durch sie das Chlor in Salzsäure umgewandelt werden kann. Außerdem wird bei Anwesenheit von Salzsäure Wasserstoff gebildet. Dieser Wasserstoff muß von dem HCl-Dampf getrennt werden, was weitere Sicherheitsvorkehrungen notwendig macht.The gases can be used in a relatively dry state. she but can also contain moisture within certain limits, e.g. up to 5%. You can with this Moisture content achieve some regulation. The oxygen content in particular may contain moisture. The presence of large amounts of water must should therefore be avoided, as they can convert the chlorine into hydrochloric acid. aside from that hydrogen is formed in the presence of hydrochloric acid. This hydrogen must come from the HCl vapor separated, which makes further safety precautions necessary.

Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele. Es stellt darThe figures show exemplary embodiments. It shows

Fig. 1 einen Aufriß, teilweise im Schnitt, eines als Schachtofen ausgebildeten Reaktionsraumes mit einer Zuführungsvorrichtung für die das Bett bildenden Feststoffe, einer Sammelvorrichtung für die Feststoffe und einer Kühlanlage,1 shows an elevation, partly in section, of a reaction chamber designed as a shaft furnace a feeding device for the solids forming the bed, a collecting device for the Solids and a cooling system,

F i g. 2 einen Grundriß des in der Darstellung der Fig. 1 gewählten Gaseinführungssystems,F i g. 2 is a plan view of the gas introduction system selected in the illustration of FIG. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht zu Fig. 1, Fig. 4 eine Draufsicht zu Fig. 3,3 shows an enlarged partial view of FIG. 1, FIG. 4 is a plan view of FIG. 3,

Fig. 5 einen vergrößerten Aufriß, teilweise im Schnitt, einer geänderten Ausführungsform,Fig. 5 is an enlarged elevation, partly in section, of a modified embodiment;

Fig. 6 einen Grundriß zu Fig. 5.FIG. 6 is a plan view of FIG. 5.

In Fig. 1 ist mit der Bezugziffer 1 eine Reaktionskammer bezeichnet, welche mit einer chlorbeständigen Auskleidung 2 versehen ist. Diese ist auf ihrer Außenseite von einer Isolierschicht 3 umgeben, und das ganze befindet sich in einem Stahlmantel 5 mit einer oberen Öffnung 6 und einer Bodenöffnung?. In diese beiden Öffnungen sind Halsrohre 8 eingeschweißt, welche in Flansche 9 auslaufen. Die Reaktionskammer ist senkrecht aufgestellt. In Fig. 1, the reference numeral 1 designates a reaction chamber, which is with a chlorine-resistant Lining 2 is provided. This is surrounded on its outside by an insulating layer 3, and the whole is in a steel jacket 5 with an upper opening 6 and a bottom opening ?. Neck tubes 8, which terminate in flanges 9, are welded into these two openings. The reaction chamber is set up vertically.

Auf einer metallischen Grundplatte 10 ist ein keramischer Block 11 angebracht. Der keramische Block 11 dient als Isolierung zwischen dem Reaktionsraum und der Grundplatte 10. Die Grundplatte 10 ist mit Durchbrechungen 13 versehen. Diese Durchbrechungen decken sich mit Durchbohrungen 12 des keramischen Blocks 11. Die Öffnungen 13 und die Durchbohrungen 12 sind in der Platte bzw. dem Block nach dem in der Fig. 2 gezeichneten Muster verteilt.A ceramic block 11 is attached to a metallic base plate 10. The ceramic block 11 serves as insulation between the reaction space and the base plate 10. The base plate 10 is provided with openings 13. These perforations coincide with through-holes 12 of the ceramic block 11. The openings 13 and the through-holes 12 are distributed in the plate or the block according to the pattern shown in FIG.

Die Durchbohrungen 12 staffeln sich in die Gruppe 112 für die Einführung von Chlorid und in eine Gruppe 212, 312 für die Einführung von Sauerstoff. Die Durchbohrungen der Gruppe 112 sind in Form eines regelmäßigen Achtecks angeordnet. Desgleichen sind die Durchbohrungen 212 in Form eines größeren regelmäßigen Achtecks angeordnet; schließlich befindet sich eine Durchbohrung 312 im Zentrum. The through-bores 12 are staggered into the group 112 for the introduction of chloride and into a group 212, 312 for the introduction of oxygen. The through-holes of group 112 are arranged in the form of a regular octagon. Likewise, the through bores 212 are arranged in the form of a larger regular octagon; finally there is a through hole 312 in the center.

In die oberen Ausgänge der Durchbohrungen des keramischen Blocks 11 können gasdurchlässige Körper eingesetzt sein, welche das Eindringen von Feststoffen des Bettes in die Durchbohrungen verhindern. Derartige gasdurchlässige Körper sind z. B. beschrieben in der britischen Patentschrift 724 193.In the upper exits of the through-holes of the ceramic block 11 gas-permeable bodies can be inserted, which prevent the penetration of solids of the bed into the through-holes. Such gas-permeable bodies are z. B. described in British Patent 724 193.

Vorzugsweise verzichtet man aber auf derartige gasdurchlässige Körper und macht die Durchbohrungen 12 so eng, daß die Geschwindigkeit der Reaktionsteilnehmer ausreicht, um ein Herabfallen von festen Stoffen des Bettes in die Durchbohrungen zu verhindern. Preferably, however, such gas-permeable bodies are dispensed with and the through-holes 12 are made so narrow that the speed of the reactants is sufficient to prevent solid substances from the bed from falling into the through-holes.

Eine Sammelleitung 25 liefert Sauerstoff nach den Durchbohrungen 212 und 312, während über eine andere Sammelleitung 26 Chloriddampf in dieA manifold 25 supplies oxygen to the through bores 212 and 312, while another manifold 26 supplies chloride vapor into the

ίο Durchbohrungen 112 eingeleitet wird. An alle Durchbohrungen 12 sind Rohre 41 (F i g. 3) angeschlossen. Diese sind in die Platte eingeschweißt und mit Flanschen 104 an ihren unteren Enden ausgerüstet. An jeden der Flansche ist ein Gegenflansch 105 angeschlossen, von dem eine Leitung 42 nach den Sammelleitungen 25 bzw. 26 für Sauerstoff bzw. Chlorid führt. Eine Scheibe 43 mit einer Drosselstelle 47 ist zwischen jedem der Flanschenpaare 104 und 105 eingelegt.ίο Piercing 112 is initiated. Pipes 41 (FIG. 3) are connected to all through bores 12. These are welded into the plate and equipped with flanges 104 at their lower ends. A mating flange 105 is connected to each of the flanges, from which a line 42 leads to the collecting lines 25 and 26 for oxygen or chloride. A disk 43 with a throttle point 47 is inserted between each of the flange pairs 104 and 105.

ao In Fig. 3 ist die Verwendung von gasdurchlässigen Körpern 102, 202 und 302 dargestellt. Diese haben die Aufgabe, das Eindringen von Feststoffen aus dem Fließbett in die Durchbohrungen zu verhindern und sind in die oberen Ausgänge der Durchbohrungen eingesetzt. Die Durchbohrungen sind zu diesem Zweck an ihren oberen Ausgängen 15 erweitert. Die gasdurchlässigen Körper des Sauerstoffsystems besitzen größere Durchmesser als die gasdurchlässigen Körper in den Durchbohrungen des Chloridsystems.ao In Fig. 3, the use of gas-permeable bodies 102, 202 and 302 is shown. These have the task of preventing the penetration of solids from the fluidized bed into the through-holes and are inserted into the upper exits of the through-holes. For this purpose, the through bores are widened at their upper outlets 15. The gas-permeable bodies of the oxygen system have larger diameters than the gas-permeable bodies in the perforations of the chloride system.

In den Fig. 5 und 6 ist eine geänderte Ausführungsform dargestellt. Man findet hier hitzebeständige Rohre 400, welche z. B. aus Aluminiumsilikat bestehen. Diese sind in Bohrungen des isolierenden Blockes 11 eingesetzt und an ihren oberen Enden bei 410 mit Austrittsöffnungen versehen. Rohre 41 sind in die Grundplatte 10 eingeschweißt und reichen in die Rohre 400 hinein. An den unteren Enden der Rohre 41 sind Rohransätze 401 befestigt; diese nehmen Schraubenstöpsel 402 mit den Drosselstellen 403 auf. Einige der Rohre sind an untere Verlängerungsstücke angeschlossen. Bei diesen Rohren sind die Rohransätze erst am Ende der Verlängerungsstücke angesetzt. Die nicht verlängerten Rohre münden in eine Druckkammer 404, während die verlängerten Rohre in eine Druckkammer 405 münden.A modified embodiment is shown in FIGS. Here you can find heat-resistant pipes 400 which, for. B. consist of aluminum silicate. These are inserted into bores in the insulating block 11 and provided with outlet openings at their upper ends at 410. Pipes 41 are welded into the base plate 10 and extend into the pipes 400 . Pipe sockets 401 are attached to the lower ends of the pipes 41; these take screw plugs 402 with the throttle points 403 . Some of the tubes are connected to lower extensions. With these pipes, the pipe sockets are only attached to the end of the extension pieces. The non-elongated tubes open into a pressure chamber 404, while the elongated tubes open into a pressure chamber 405 .

Die Druckkammer 404 wird mit Sauerstoff über einen Einlaß 406 versorgt; der Druckkammer 405 wird Chlorid über einen Zufluß 407 zugeführt. Die für Sauerstoff bestimmten Gasdurchtritte bilden Gruppen 408, während die für Chlorid bestimmten Gasdurchtritte dazwischenliegende Gruppen 409 bilden. Auch in dieser Ausführungsform können natürlich die Druckkammern durch Sammelleitungen ersetzt werden.The pressure chamber 404 is supplied with oxygen via an inlet 406 ; the pressure chamber 405 is supplied with chloride via an inlet 407 . The gas passages intended for oxygen form groups 408, while the gas passages intended for chloride form groups 409 in between. In this embodiment too, the pressure chambers can of course be replaced by collecting lines.

In der F i g. 1 ist die Reaktionskammer an ihrem oberen Ende durch eine Verschlußplatte 40 abgedeckt. Diese ist auf dem oberen Flansch 9 befestigt.In FIG. 1, the reaction chamber is covered at its upper end by a closure plate 40. This is attached to the upper flange 9.

Ein keramischer Isolierblock 140 deckt die Verschlußplatte 40 gegen das Innere des Reaktionsraumes hin ab. In der Verschlußplatte ist ein Durchgang 24 für die Einführung des Bettmaterials vorgesehen. Das Bettmaterial wird von einer Beschickungsvorrichtung 71 zugeführt, welche in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Die Beschickungsvorrichtung besteht aus einem etwa 1,5 m langen Stahlrohr mit einem Innendurchmesser von etwaA ceramic insulating block 140 covers the closure plate 40 from the inside of the reaction space. A passage 24 for the introduction of the bed material is provided in the closure plate. The bed material is fed from a loading device 71 , which is shown schematically in FIG. 1. The loading device consists of a steel tube about 1.5 m long with an inside diameter of about

7 87 8

15 cm. Der untere Teil dieses Stahlrohres ist konisch Keramikblock 11 besteht aus chlorbeständigem Beverjüngt. An den konisch verjüngten Teil schließt ton von 23 cm Stärke. Die Durchbrechungen bzw. sich ein Rohr 72 von etwa 5 cm Durchmesser an. Durchbohrungen haben 36,5 mm Durchmesser und Durch das Rohr 72 wird Druckluft zugeführt. Über sind gleichmäßig nach dem Schema der F i g. 6 verdem verjüngten Teil befindet sich eine perforierte 5 teilt. An der Unterseite der Platte 10 sind die Lei-Platte 73 mit Durchbrechungen von etwa 1,6 mm tungen und Sammelleitungen installiert, welche in Durchmesser, die in Abständen von 1,25 cm nach den Fig. 1, 3 und 6 dargestellt sind,
einem quadratischen Muster angeordnet sind. Der Die beiden äußeren Reihen mit je drei Durchobere Teil des Rohres 71 ist auf eine Länge von gangen und die innerste Reihe mit fünf Durchgängen etwa 90 cm halbiert. Dort, wo die Halbierung be- ίο sind an eine Sauerstoff- oder Luftsammelleitung anginnt, ist das volle Rohr 71 durch eine Stahlplatte geschlossen, während die beiden inneren Reihen mit
15 cm. The lower part of this steel tube is conical. Ceramic block 11 consists of chlorine-resistant Beverjüngt. The conically tapered part closes with a 23 cm thick clay. The openings or a tube 72 of about 5 cm in diameter. Through bores are 36.5 mm in diameter and compressed air is supplied through the pipe 72. About are evenly according to the scheme of F i g. 6 on the tapered part there is a perforated 5 part. On the underside of the plate 10 , the Lei plate 73 with openings of about 1.6 mm lines and manifolds are installed, which in diameters, which are shown at intervals of 1.25 cm according to FIGS. 1, 3 and 6,
arranged in a square pattern. The two outer rows, each with three upper parts of the tube 71, is cut over a length of about 90 cm and the innermost row with five passages is halved. Where the halving begins at an oxygen or air collecting line, the full pipe 71 is closed by a steel plate, while the two inner rows with

74 abgedeckt. Ein Rohr 70 mit 5 cm Durchmesser vier Durchgängen an eine Titantetrachloridsammelführt von der Beschickungsvorrichtung schräg nach leitung angeschlossen sind. Der Durchmesser der unten zu der Reaktionskammer 1, Eine Stahlplatte Drosselstellen in den Titantetrachloridzuleitungen74 covered. A pipe 70 with a diameter of 5 cm has four passages connected to a titanium tetrachloride collector leading from the charging device at an angle to the line. The diameter of the bottom to the reaction chamber 1, a steel plate throttling points in the titanium tetrachloride feed lines

75 unterteilt den vollzylindrischen Abschnitt des 15 beträgt 6,4 mm. Der Durchmesser in den Sauerstoff-Rohres 71. Diese Stahlplatte reicht bis etwa 19 cm Zuleitungen beträgt 4 mm.75 divides the fully cylindrical section of the 15 is 6.4 mm. The diameter in the oxygen tube 71. This steel plate extends to about 19 cm, leads are 4 mm.

über die perforierte Platte 73. Die Aufgabe der Die Öffnung 126 für den Austritt des in Gas sus-via the perforated plate 73. The task of the opening 126 for the exit of the gas sus-

Stahlplatte in dem vollzylindrischen Teil des Rohres pendierten Titandioxyds hat einen Durchmesser vonSteel plate suspended in the fully cylindrical part of the tube titanium dioxide has a diameter of

71 ist es, zu verhindern, daß Gase von dem Reak- 30 cm. Das TiO2 kommt mit einer Temperatur zwi- 71 is to prevent gases from entering the reactor 30 cm. The TiO 2 comes at a temperature between

tionsraum in die Beschickungsvorrichtung eindringen. 20 sehen 900 und 10000C aus der Reaktionszone.penetration space into the loading device. 20 see 900 and 1000 0 C from the reaction zone.

In der Seitenwand des Ofens 1 ist eine Öffnung Die Leitung 77 hat einen inneren DurchmesserIn the side wall of the furnace 1 is an opening. The conduit 77 has an inner diameter

126 vorgesehen. Durch diese öffnungen 126 gelangen von 10 cm. Sie ist unter 45° gegen die Vertikale ge- 126 provided. 10 cm pass through these openings 126. It is at 45 ° to the vertical

die Reaktionsprodukte in die weiteren Verarbeitungs- neigt,the reaction products in the further processing tends,

apparäturen. Durch die Öffnung 24 kann eine Beheizungsvor-appliances. Through the opening 24 a heating device can

Von dem Reaktionsraum der F i g. 1 steigt etwa ag richtung eingeführt werden, welche der Vorwärmung 60 cm über dessen Boden eine Leitung 77 ab. Diese des Bettes dient. Hier kann aber auch Bettmaterial Leitung ist aus einem hitze- und chlorbeständigen zugeführt werden dadurch, daß man die Beschickungs-Werkstoff hergestellt und verläuft unter einem Win- vorrichtung 71 anschließt.From the reaction space of FIG. 1 rises approximately ag direction are introduced, which the preheating 60 cm above the bottom of a line 77. This serves the bed. Here, however, bed material can also be fed in from a heat-resistant and chlorine-resistant line by producing the feed material and connecting it to a winch 71 .

kel von 45° gegen die Horizontale geneigt nach Die Anlage wird unter den folgenden Bedingungen unten. Diese Leitung mündet, wenn festes Bettmate- 30 betrieben: Zirkoniumsilikatsand mit einem Durchrial dauernd ausgetauscht werden soll, mit ihrem schnittsteilchendurchmesser von 150 μ wird eingeunteren Ende über einen Flansch 78 in eine seit- führt, so daß die statische Höhe des Bettes in dem liehe Abzweigung 170 eines vertikalen Rohres 79. Reaktionsraum 1 90 cm beträgt. Dieses Bett wird Das Rohr 79, dessen Innndurchmesser etwa 8 cm be- mittels Luft in Fließzustand versetzt, welche durch trägt, ist in einen Deckel 80 eines Flußstahlgefäßes 35 die Sammelleitung und anschließende Zweigleitungen 81 dicht eingesetzt. Das Flußstahlgefäß 81 hat einen eingeführt wird. Mittels einer Beheizungsvorrichtung, Durchmesser von 20 cm und ist 60 cm hoch. Das welche man durch die öffnung 24 im oberen Teil der Rohr 79 reicht bis auf eine Höhe von 8 cm über dem Reaktionskammer einführt, wird das Bett sodann verjüngten Ende des Gefäßes 81 in 'dieses hinein. auf eine Temperatur von 1100° C vorgewärmt. Die Unmittelbar unterhalb des unteren Endes des Rohres 40 Beheizungsvorrichtung wird sodann entfernt. Dafür 79 ist eine Platte 82 aus rostfreiem Stahl mit einer wird die Beschickungsvorrichtung 71 angeschlossen. Wandstärke von 1,25 mm angebracht. Die Durch- Außerdem wird die zur Herstellung des Fließzustanbrechungen dieser Platte besitzen einen Durchmesser des angewandte Luftzufuhr abgestellt und durch eine von 1,6 mm und sind nach einem quadratischen Sauerstoffzufuhr ersetzt, und zwar werden 9301 in Muster in Abständen von 5 cm angeordnet. In einer 45 der Minute (gemessen unter atmosphärischen Bedin-Höhe von etwa 15 cm unter dem oberen Abschluß gungen) zugeführt; durch die für die Einführung von des Gefäßes 81 ist eine kleine Abzweigung 84 vorge- Titantetrachlorid bestimmten Eintrittsöffnungen wird sehen, durch welche Fließbettgase abgeleitet werden vorübergehend Stickstoff eingeleitet, um dadurch die können. An das untere Ende des Gefäßes 81 schließt in dem Zuleitungssystem für Titantetrachlorid entsich ein Rohr 85 an, das nach einem Druckluft- 50 haltene Luft zu beseitigen; sodann wird die Stickbehälter führt. Der über der perforierten Platte 82 stoffzufuhr unterbrochen und durch Titantetrachloridgelegene Raum ist in einen Kühlmantel 86 einge- zufuhr ersetzt. 5 kg TiCl3 werden minütlich in ein schlossen, durch welchen Kühlwasser strömt. Durch von einem Dampfmantel umgebenes Verdampfungs-Leitung 83 wird das gekühlte Bettmaterial abgezogen. rohr eingeführt und dort vollständig verdampft. So-angle of 45 ° inclined to the horizontal according to The plant is under the following conditions below. When solid bed material is in operation, this line opens out with a continuous exchange of zirconium silicate sand, with its cut-off particle diameter of 150 μ, the lower end leads over a flange 78 into a lateral branch, so that the static height of the bed in the junction 170 of a vertical tube 79. Reaction space 1 is 90 cm. This bed is The pipe 79, the inner diameter of which is about 8 cm, brought into a state of flow by means of air which carries through it, the collecting line and subsequent branch lines 81 are tightly inserted into a cover 80 of a mild steel vessel 35. The mild steel vessel 81 has one inserted. By means of a heating device, diameter of 20 cm and is 60 cm high. That which is introduced through the opening 24 in the upper part of the tube 79 up to a height of 8 cm above the reaction chamber, the bed then becomes the tapered end of the vessel 81 into this. preheated to a temperature of 1100 ° C. The heater immediately below the lower end of the tube 40 is then removed. For this purpose 79 is a plate 82 made of stainless steel to which the loading device 71 is connected. Wall thickness of 1.25 mm attached. In addition, the air supply used to produce the flow state fractures of this plate has a diameter of the air supply used and replaced by one of 1.6 mm and is replaced by a square oxygen supply, namely 9301 are arranged in patterns at 5 cm intervals. In one 45 minutes (measured under atmospheric conditions of about 15 cm below the upper end) supplied; through the inlet openings intended for the introduction of the vessel 81 there is a small branch 84. Titanium tetrachloride will see through which fluidized bed gases are discharged. A pipe 85 connects to the lower end of the vessel 81 in the supply system for titanium tetrachloride, in order to remove the air held by a compressed air 50; then the stick container leads. The material supply interrupted above the perforated plate 82 and replaced by titanium tetrachloride is fed into a cooling jacket 86. 5 kg of TiCl 3 are included every minute, through which cooling water flows. The cooled bed material is drawn off through an evaporation line 83 surrounded by a steam jacket. tube inserted and completely evaporated there. So-

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Er- 55 dann werden sie in das Zuleitungsbett eingeführt und findung. Alle Gasdurchsätze beruhen auf der An- gelangen von diesem in die Reaktionszone. Das Titannahme atmosphärischer Temperatur- und Druck- tetrachlorid reagiert mit dem Sauerstoff in dem Bett, bedingungen. welches durch die Strömungsgeschwindigkeit des Beispiel 1 TiCl4 in Fließzustand versetzt wird. Die Reaktions-The following examples illustrate the invention and then introduce it into the feed bed and make it. All gas throughputs are based on its arrival in the reaction zone. The titanium assumption of atmospheric temperature and pressure tetrachloride reacts with the oxygen in the bed conditions. which TiCl 4 is made to flow by the flow rate of Example 1. The reaction

60 produkte verlassen den Reaktionsraum durch die60 products leave the reaction area through the

Der Reaktor besteht aus einem vertikalen, stähler- Austrittsöffnung 126. Anschließend werden die GaseThe reactor consists of a vertical, Stahl outlet opening 126. Subsequently, the gases

nen Schachtofen, wie er im wesentlichen in F i g. 1 den üblichen Kühl- und Trenneinrichtungen züge-NEN shaft furnace, as it is essentially shown in FIG. 1 the usual cooling and separating devices

dargestellt ist. Seine Gesamthöhe beträgt 4 m. Der führt, in denen das Titandioxyd gesammelt wird. Dieis shown. Its total height is 4 m. The leads in which the titanium dioxide is collected. the

Ofen ist innen mit einer chlorbeständigen Schicht 2 Temperatur in dem Bett, welches die ReaktionszoneFurnace is inside with a chlorine resistant layer 2 temperature in the bed which is the reaction zone

ausgemauert, deren Dicke 30 cm beträgt. Diese 65 bildet, wird durchweg auf ungefähr 980° C gehalten.lined, the thickness of which is 30 cm. This forms 65 is kept at around 980 ° C throughout.

Schicht ist an einer 15 cm dicken äußeren wärme- Eine Überhitzung wird dadurch verhindert, das Zir-Layer is on a 15 cm thick outer heat. Overheating is prevented by the circulating

isolierenden Schicht 3 angebracht. Der Innendurch- koniurasilikatsand über die Beschickungseinrichtunginsulating layer 3 attached. The inside diameter coniurasilicate sand over the feeder

messer des Reaktionsraumes beträgt 60 cm. Der 71 in einer Menge von ungefähr 18 kg/Std. zugeführtdiameter of the reaction space is 60 cm. The 71 in an amount of about 18 kg / hour. fed

wird, und daß der überfließende Teil des Bettes durch die Leitung 77 in eine Sammeleinrichtung 79 eingeleitet wird, um dort gekühlt, von Chlor befreit und schließlich durch die Leitung 83 abgeführt zu werden. Das gewonnene Titandioxyd wird von dem absorbierten Chlorgas befreit und liegt schließlich als ein feinverteiltes Pigment von hervorragender weißer Farbtönung vor. Seine Färbkraft beträgt 1300 Einheiten auf der Reynold-Skala.is, and that the overflowing part of the bed is introduced through the line 77 into a collecting device 79 is to be cooled there, freed of chlorine and finally discharged through line 83. The titanium dioxide obtained is freed from the absorbed chlorine gas and is ultimately stored as a finely divided pigment of excellent white color. Its coloring power is 1300 units on the Reynold scale.

Beispiel 2Example 2

IOIO

Das Verfahren wird unter den gleichen Bedingungen durchgeführt wie im Beispiel 1. Der einzige Unterschied besteht darin, daß dem Sauerstoffstrom so viel Wasser zugeführt wird, daß es mit 2% Titantetrachlorid reagiert. Das entstandene Titandioxyd ist feinverteiltes Pigment mit einem Rutilgehalt von 96,2, hervorragende weiße Farbe und eine Färbkraft von 1500.The procedure is carried out under the same conditions as in Example 1. The only one The difference is that so much water is added to the oxygen stream that it contains 2% titanium tetrachloride reacted. The resulting titanium dioxide is a finely divided pigment with a rutile content of 96.2, excellent white color and a coloring power of 1500.

Beispiel 3Example 3

Verfahren und Anlage sind die gleichen wie im Beispiel 1. Dies gilt insbesondere für die Gasverteilung, die Bettbedingungen und die ursprüngliche Bettemperatur. Der Sauerstoff wird durch die Sammelleitung 25 in einer Menge von 7551 je Minute zugeführt. Nach Reinigung der Sammelleitung 26 mit Stickstoff wird verdampftes Aluminiumtrichlorid in das Bett eingeführt. Der Aluminiumtrichloriddurchsatz beträgt 3,8 kg je Minute. Aus dem Bett tritt feinverteiltes Aluminiumoxyd in einem Chlorstrom aus und strömt durch die Austrittsöffnungen 126 aus der Reaktionskammer heraus. Die Gase werden sodann den üblichen Kühl- und Trennungsanlagen zugeleitet.The process and equipment are the same as in Example 1. This applies in particular to the gas distribution, the bed conditions and the original bed temperature. The oxygen is supplied through the manifold 25 in an amount of 7551 per minute. After the manifold 26 has been purged with nitrogen, vaporized aluminum trichloride is introduced into the bed. The aluminum trichloride throughput is 3.8 kg per minute. Finely divided aluminum oxide emerges from the bed in a stream of chlorine and flows out of the reaction chamber through the outlet openings 126. The gases are then fed to the usual cooling and separation systems.

Die Temperatur von der in dem Bett gebildeten Reaktionszone wird auf ungefähr 1000° C gehalten. Hierzu wird Zirkoniumsilikatsand über die Beschikkungseinrichtung 71 in einer Menge von 95 kg je Stunde zugeführt. Die überschüssigen Anteile des Bettes werden durch die Leitungen 77 in die Sammelvorrichtungen 79 abgeleitet, wo sie gekühlt und von Chlor befreit und sodann durch die Leitung 43 abgeführt werden.The temperature of the reaction zone formed in the bed is maintained at approximately 1000 ° C. For this purpose, zirconium silicate sand is fed via the loading device 71 in an amount of 95 kg each Hour fed. The excess portions of the bed are discharged through lines 77 into the collecting devices 79, where it is cooled and freed of chlorine, and then through line 43 be discharged.

Das gesammelte Aluminiumoxyd wird von den absorbierten Chlorgasen befreit. Es ergibt sich dabei ein feinverteiltes Pulver, dessen Korngröße gleichmäßig ist und ungefähr 0,07 μ beträgt.The collected aluminum oxide is freed from the absorbed chlorine gases. It arises in the process a finely divided powder, the grain size of which is uniform and is approximately 0.07 μ.

Claims (5)

. Patentansprüche: 5<>. Claims: 5 <> 1. Verfahren zur Herstellung von Oxyden des Titans, Aluminiums, Zirkons oder Hafniums durch exotherme Oxydation mit Sauerstoff von Halogeniden dieser Metalle, die einen niedrigen Siede- oder Sublimationspunkt unterhalb 350° C, vorzugsweise unter 250° C, haben, in einem Fließbett aus inertem Festkörpermaterial einer Teilchengröße von etwa 40 bis 1000 μ, wobei die entstehenden Oxyde mindestens zum größten Teil durch die aus dem Bett austretenden Gase mitgerissen werden und die Erhitzung der Reaktionsteilnehmer allein durch die bei der Reaktion frei werdende Wärme erfolgt und wobei die Reaktionsteilnehmer durch mehrere Eintrittsöffnungen von unten in das Bett eingeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Bettes mit einem Mindestdurchmesser von 38 cm und einer statischen Standhöhe des Bettmaterials von 30 bis 90 cm derart gewählt und die Strömungsgeschwindigkeit der Gase zwischen dem 2- bis 50fachen der für die Herbeiführung des Fließzustands notwendigen Mindestgeschwindigkeit derart eingestellt werden, daß in dem Bett in an sich bekannter Weise hinreichend Wärme gespeichert wird, um die Reaktion in Gang zu halten, wobei andererseits die Temperatur im Bett in ebenfalls bekannter Weise durch Austausch von inertem Festkörpermaterial durch kühleres Material auf einen Wert unterhalb 12000C, vorzugsweise unterhalb 11000C, geregelt und der Gesamtzuwachs an Oxyd auf dem Bettmaterial durch laufende oder wiederkehrende Reinigung unter 20% des Bettgewichts gehalten wird und daß die Reaktionsteilnehmer vor dem Eintritt in das Bett durch Drosselstellen geleitet werden, in denen in bekannter Weise ein Druckabfall von mindestens der halben Größe des Druckabfalls in dem Bett stattfindet.1. Process for the production of oxides of titanium, aluminum, zirconium or hafnium by exothermic oxidation with oxygen of halides of these metals, which have a low boiling or sublimation point below 350 ° C, preferably below 250 ° C, in a fluidized bed of inert Solid material with a particle size of about 40 to 1000 μ, the resulting oxides being entrained at least for the most part by the gases emerging from the bed and the heating of the reactants takes place solely through the heat released during the reaction and the reactants through several inlet openings from are introduced into the bed below, characterized in that the dimensions of the bed with a minimum diameter of 38 cm and a static height of the bed material of 30 to 90 cm are selected and the flow rate of the gases between 2 to 50 times that for the induction of Required minimum flow rate indigkeit are set in such a way that sufficient heat is stored in the bed in a manner known per se to keep the reaction going, on the other hand the temperature in the bed in a likewise known manner by replacing inert solid material with cooler material to a value below 1200 0 C, preferably below 1100 0 C, regulated and the total increase in oxide on the bed material is kept below 20% of the bed weight by ongoing or recurring cleaning and that the reactants are passed through throttling points before entering the bed, in which in a known manner there is a pressure drop of at least half the size of the pressure drop in the bed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Reaktionsteilnehmer mit einer für die Erzeugung des Fließzustandes des Bettes ausreichenden Geschwindigkeit in das Bett eingeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that at least one of the reactants at a rate sufficient to produce the flow state of the bed is introduced into the bed. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bett eine Gasgeschwindigkeit von mindestens 8 cm/sec aufrechterhalten wird.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that one in the bed Gas velocity of at least 8 cm / sec is maintained. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die nächst der Begrenzungswand des Bettes angeordneten Einführangsöffnungen Sauerstoff zugeführt wird.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that by the next the Boundary wall of the bed arranged inlet ports oxygen is supplied. 5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturregelung zusätzlich durch Kühlung des Fließbettes erfolgt.5. Process according to Claims 1 to 4, characterized in that the temperature control additionally takes place by cooling the fluidized bed. In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 761770.
Considered publications:
British Patent No. 761770.
In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1109 292.
Legacy Patents Considered:
German Patent No. 1109 292.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings 509 718/451 10.65 Q Bundesdruckerei Berlin509 718/451 10.65 Q Bundesdruckerei Berlin
DEB52353A 1958-03-04 1959-03-04 Process for the production of oxides of titanium, aluminum, zirconium or hafnium Pending DE1203236B (en)

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