DE1592140C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von wasserfreiem Aluminiumoxid aus Aluminiumoxid-Kydrat mit einer Dehydrationszone, einer bei 600 bis 1200_:C betriebenen Wirbe.schicht-Ca.cinationszone und einem Wirbelkuhler.

Es ist bekannt, die Dehydratisierung von Tonerde in einer klassischen Wirbelschicht durchzuführen. Eine klassische Wirbelschicht ist ein Verteilungszustand, bei dem eine dichte Phase, deren Oberfläche etwa der einer kochenden Flüssigkeit ähnelt, durch einen deutliehen Dichtesprung von dem darüber befindlichen Gas- oder Staubraum getrennt ist. In der dichten fluidisierten Phase nimm, der vom Gas durchwirbelte Feststoff etwa 30 bis 55% des Bettvolumens ein. Da in der Praxis die Korngröße des Feststoffes niemals völlig uniform ist, werden stets einzelne Partikel, vor allem die feineren, vom Gas mitgerissen, so daß auch der oberhalb des Niveaus der Wirbelschicht befindliche Gasraum nicht völlig frei von Feststoff ist. Die Menge des vom Gas mitgerissenen Feststoffes hängt in erster Linie von der Korngiößcnverteilung und dem speziti sehen Gewicht des Feststoffes sowie der angewendeten Gasgeschwindigkeit ab. In jedem Fall ist aber die Feststnffdichte oberhalb der Wirbelschicht erheblich nie-Pcststoffd

bs «)« ^ ^ Auslegeschrift

bis zu,JUU Kg/m a _b

'« anderer Vorschlag zum Calcinieren von feinEm^andere Vors g ^ ^^ ^

Jor^gem I oner^^ ^. _{verhaltnismaßig nicdriger}

Tnmnrratur teilweise vorentwässertes Tonerdehydrat Temp««tür tei.ws _{j3(K)Oc zucalcinie}.

^zugeben una d _asgeschwindigkeit von 1500 bis ^^.^Ä^S entsprechend großen Fest-3000 Nff /m /n. u _obcn abnehmende SuspenJgftatajung «™ _{übcr dig Höhe der} sionsdwht im υ ^ ^ _umeren ^_n

^R"^k*'^on _k2^ _{von ]00} bis 300 kg/m* aufrechtder Reakt °J"°J^e ™_{mJ dem Gas au}s^tragene Festerha'gn ^^te geScht und zlm feil w.eder stolt^n ^a^^ ^ _Ff_ugstaubwoi_ke zurückgeführt

wird (deutsche Auslegeschrift 1 146 041).

_Ein weiteres zum Stand der Technik gehörendes Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxid der α-Phase in zwei Stufen durch kontinuierliche Dehydra-

« ^^cÄs^i^rS^ die Etehydjat^erung J^e^ ^

weniger als einer Minuie H

α"rcriziiunren ^u"^ „-Phase dadurch zu

des Mratis.erten P^duktes zur αPhase dadurc u

bew.rken, daß man ditse* °Jⁿ*

gennger we.terer Warmezufuhr wa^J^

etwa 10 bis 120 Minuten in dem an i»™ ~^kanmen

Temperaturb^ich^^^^^
Auslegeschr.ft 1 184 744 und deutsche Auslegescnnii

1 207 361). r«fprn>ichischen Patent-

Nach dem Verfahren de .^^^tott*- schrift 209 315 laßt man pulveτ sieJ^ ^{F s}tetrtl zu nächst in Gestalt einer durch d.e ^^hand^lungs

gegebenenfalls Heizgase verdünnten Wi^lKhicht Vorbehandlungszone passieren be. kurze. Κ°£^ mit dem Gas, überfuhrt dann.in e ne Hauptb ehand lungszone, in welcher es in verha tmsmaBig, d el·ter Wirbelschicht bedeutend langer verbleibt und tehandd

6₅ schließlich in verdünnt« .^.^^^^ verhältnismäßig kurz nach. Die H^auP^tbeh^and"^unS zone arbeitet mithin nach dem klassischen W.rbelschichtverfahren.

Ebenfalls klassisch wird der Wirbelschichtreaktor mit mehreren horizontal nebeneinanderliegenden, lediglich durch Schleusen getrennten V/irbelschichtbetten betrieben (deutsche Auslegesciirift 1046 577). Die Besonderheit dieses stich Tür die Herstellung von Tonerde bestimmten Vorschlages besteht in der besonderen Gestaltung der Schleuse.

Ein anderes Verfahren zur Herstellung von Al₂O₃ nach dem Wirbelschichtprinzip, bei dem die Feststoffe zusammen mit den Gasen am oberen Ende des Schachtes ausgetragen, in einem Abscheider vom Gas getrennt und teilweise zur Wärmezufuhr in das Wirbelbett rückgeführt werden und wenigstens ein Teil der Wärmezufuhr durch heiße Gase erfolgt, die in das Wirbelbett oberhalb des Rostes eingeleitet werden, erfolgt die Einführung der mindestens 500⁰C heißen. Gase in Höhe einer Schachterweitcrung mit solcher Geschwindigkeit, daß eine stark expandierte Wirbelschicht ohne definierte obere Grenze gebildet wird, und werden die rückgeführten Feststoffe an einer Stelle oberhalb des Rostes, aber unterhalb der Heißgaseinführung eingeleitet (deutsche Patentschrift 1 092 889).

Den beschriebenen Verfahren gemeinsam ist der Nachteil einer noch nicht befriedigenden Wärmeausnutzung. Darüber hinaus weisen die einzelnen Vorschläge noch weitere Unzulänglichkeiten auf.

Beim Dehydratisieren in der dichten oder klassischen Wirbelschicht tritt die Schwierigkeit auf, daß das Material in der Hochtemperaturzone seine Dichte stark vergrößert. Infolge dieses Schrumpfvorganges wird die Wirbelschicht sehr leicht unbeweglich. Weiterhin kann infolge der geringen Korngröße des Aluminiumhydroxids von etwa 50 bis 100 μ die klassische Wirbelschicht nur aufrechterhalten werden, wenn mit entsprechend niedrigen Fluidisierungsgasgeschwindigkeiten gefahren wird. Dies bedingt einen, auf die Rostfläche des Wirbelschichtofens bezogen, geringen Durchsatz. Die Übereinanderschaltung mehrerer klassischer Wirbelschichten bereitet auch insofern Schwierigkeiten, als durch den Staubgehalt der Abgase gasseitig vorgeschalteter Stufen die Roste der gasseitig nachgeschalteten blockiert werden können und die Einhaltung der optimalen Fluidierungsgasgeschwindigkeit in den Vorentwässerungszonen kompliziert ist.

Die bisher vorgeschlagenen Flugstaubwolkenverfahren sind noch unbefriedigend, weil die gleichmäßige Verbrennung des Brennstoffes ohne Überhitzungserscheinungen schwierig ist. Außerdem fordert die Verlegung der Verbrennung in eine Brennkammer außerhalb des Ofens besonders bei Hochtemperaturverfahren aus Gründen der Wärmewirtschaftlichkeit hohe, von der Werkstoffseite her schwer zu beherrschende Verbrennungstemperaturen. Dieser zuletzt genannte Nachteil tritt auch bei den Vorschlägen der deutsche Auslegeschrift 1 184 744 und deutsche Auslegeschrift 1 207 361 auf.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung werden die beschriebenen Unzulänglichkeiten beseitigt. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von wasserfreiem Aluminiumoxid aus Aluminiumoxid-Hydrat mit einer Dehydrationszone, einer bei 600 bis 1200°C betriebenen Wirbelschicht-Calcinationszone und einem Wirbelschichtkühler und ist gekennzeichnet durch eine Dehydrationszone aus mehreren hintereinandergeschalteten Schwebeaustauschern 3, 4, 5, 6, 7, eine Wirbelschicht-Calcinationszone aus einem mit Wirbelschichtofen 9 und Rückführzyklon 8 gebildeten expandierten Zirkulationssyste.T!, einen Wirbelschichtkühler 16 mit Kühlkammern 17, 18, 19, 20 und darin befindlichen, untereinander verbundenen, von Luft im Gegenstrom durchflossenen Kühlregistern 21, eine Zuleitung für die dem Wirbelschichtofen 9 als Fluidisierungsgas dienende, im Wirbelschichtkühler 16 indirekt aufgeheizte Luft sowie eine Zuleitung für die dem Wirbelschichtofen als Sekundärluft dienende, im Wirbelschichtkühler 16 direkt aufgeheizte Luft mit

ίο einer Mündung in einer Höhe 12 über dem Rost 11, die etwa dem 0,3- bis l,5fachen des in der Wirbelschicht des Ofenschachtes eingestellten Druckverlustes in mm WS entspricht, und eine zwischen Rost 11 und Sekundärluftzufuhr 12 in den Wirbelschichtofen 9 führende Brennstoffleitung Iö.

Vorzugsweise mündet die Verbindungsleitung für die Sekundärluft in einer Höhe 12 über dem Rost 11, die etwa dem 0,5- bis 0,8fachen des in der Wirbelschicht des Ofenschachtes eingestellten Druckverlustes in mm WS entspricht.

Der Druckverlust im Ofenschacht ist eine Funktion des Feststoffinhaltes und definiert gleichzeitig dei Verweilzeit. Er liegt im Bereich von 400 bis 2500 mm WS. Der im Wirbelschichtofen sich einstellende Verteilungszustand des Materials wird durch Aufteilung der zur Verbrennung des Brennstoffes erforderlichen Luft erreicht. Die durch den Rost eingeführte Fluidisicrungsluft erzeugt eine stark bewegte Wirbelschicht, deren Feststoffkonzentration etwa an der unteren Grenze der bei der klassischen Wirbelschicht üblichen Konzentration liegt, d. h. bei etwa 600 bis 100 kg/m³. Durch Zufuhr von Sekundärluft in den zylindrischen oder gegebenenfalls im oberen Teil erweiterten Ofenschacht in geeigneter Höhe wird im darüberliegenden Teil des Schachtes eine Flugstaubwolke erzeugt, in der die Feststoffkonzentration von den vorgenannten Werten kontinuierlich bis auf etwa 1 kg/m³ am Gasaustritt abfällt. In Abhängigkeit von der Materialzirkulation im Ofeninnern selbst stellt sich eine mittlere Materialkonzentration von etwa 10 bis 100 kg/m³ ein.

Die Abtrennung des mit dem vereinigten Verbrennungsgasstrom aus dem Schachtofen ausgetragenen 600 bis 1200°C heißen Gutes erfolgt in einem Rückführzyklon. Mit derselben Temperatur gelangen die Abgase aus dem Rückführzyklon in ein mehrstufiges Schwebeaustauschersystem, in dem sie das feuchte Hydroxid unter weitgehend vollständiger Ausnutzung des Wärmeinhaltes vorentwässern und dehydratisieren. Vorentwässern und dehydratisieren bedeutet die praktisch quantitative Entfernung des mechanisch anhaftenden und die teilweise Entfernung des chemisch gebundenen Wassers. Die Schwebeaustauscher sind vorzugsweise als Venturiwiibeltrockne!' ausgebildet, wobei je ein Venturiwirbeltrockner und ein zugehöriger Zyklon eine Trockenstufe bilden. Die Verwendung von Venturiwirbeltrocknern ist vorteilhaft, weil sie einerseits leicht zu bedienen und andererseits von hohem thermischen Wirkungsgrad sind.

Das Frischgut wird dem vom Wirbelschichtofen gesehen gasseitig letzten Venturiwirbeltrockner in filterfeuchtem Zustand aufgegeben. Es bildet sich eine nach oben austretende Suspension, die von einem Zyklon erfaßt wird. Die abgeschiedenen Feststoffe werden in den gasseilig davorliegenden Venturitrockner eingetragen und über einen weiteren Abscheider dem unteren Teil des Wirbelschichtofens zugeführt.

Mit Hilfe eines zweistufigen Venturisystems gelingt es, die Temperatur der Abgase bis zum Taupunkt und

den Wassergehalt des Hydroxids entsprechend einem Glühverlust von I bis 3% zu senken.

Das im Rückführzyklon anfallende wasserfreie Aluminiumoxid (<0,2% Glühverlust) wird ganz oder teilweise in das Wirbelbett des Wirbelschichtofens zurückgeleitet. Die Produktion des Prozesses wird entweder dem Rückführzyklon oder auch einer anderen geeigneten Stelle, beispielsweise dem Wirbelschichtofen, in kontrollierbarer Weise entnommen und einem Wirbelkühler zugeleitet.

Zur Kühlung des Gutes im Wirbelkühlcr dient die für den Wirbelschichtofen benötigte Verbrennungsluft, die kalt in zwei Ströme zum direkten und indirekten Wärmeaustausch aufgeteilt wird. Für den direkten Wärmeaustausch wird Luft als Fluidisierungsgas, für den indirekten Wärmeaustausch Luft als Kühlmittel durch im Wirbelbett angeordnete Kühlregister benutzt.

Der Wirbelkühler ist längs des Materialwcges in mehrere Kammern unterteilt, so daß die durch die Kühlregister geführte Luft dem heißen Material entgegenströmt und die im Wirbelkühler verwendete Wirbelluft im Kreuzstrom fließt.

Die auf diese Weise aufgeheizten Teilströme werden getrennt dem Wirbelschichtofen zugeführt. Der durch die Kühlregister des Wirbelkühlers gegangene und indirekt erhitzte Teilstrom dient dem Wirbelschichtofen als Fluidisierungsgas, das Fluidisierungsgas des Wirbelkühlers dem Wirbelschichtofen als Sekundärluft. Eine derartige Führung der Gasströme hat den Vorteil, daß das für den Wirbelschichtofen bestimmte Fluidisierungsgas staubfrei ist und damit Verstopfungen des Rostes mit Sicherheit vermieden werden, während der nach der Entstaubung in einem Zyklon verbleibende Staubgehalt der als Sekundärluft bestimmten Gase infolge der geringen Störanfälligkeit der Zuführorgane für Sekundärluft zu keinerlei Schwierigkeiten führt.

Die Aufteilung der Kühlluft zum indirekten und direkten Wärmeaustausch wird in der Regel im Verhältnis 1:2 bis 4:1 vorgenommen und kann damit den Betriebsbedingungen der Calciniervorrichtung angepaßt werden.

Es ist vorteilhaft, einen Teil der aus dem Wirbelkühler austretenden erhitzten Kühlluft in die gasseitig letzte Schwebeaustauscherstufe zu führen, um dadurch eine Abkühlung der Abgase unterhalb des Taupunktes zu vermeiden. Gleichzeitig wird durch diese Maßnahme eine unnötig starke Gasbelastung des Wirbelschichtofens verhindert. Bei der erwähnten vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens könnten sich die im vorstehenden Absatz genannten Grenzen des Verhalt-Tiisses'der'K^öhlluftäw/teilufig^enngfüJig'verschieben. '"'"ZuriDeclcung des'"Energiebedarfs dieneiTrückstandsfreie Brennstoffe-- Besonders-"vorteilhaft sind flüssige 'und'^asl'örrnige^ 'RohlenwassefstSiie-"T_>as -Verhältnis "zwjscBeht Verbrennungsluft '— deni'Wirbelschichtofen als »FluKfisierungsgas imd 'SeTcundärluft? zugeführt-— und Brennstoff wird ^so bemessen, daß'dieVJLuftver- ^haltniszahl-rt^l.Obis 1,4/vorzugsweise ],O5bis 1,10, beträgt" Obwohl Jan' €er''Zuführstelle für^ßVennstoff,' näinlich ^!irn imteren-Teil Ses'WrbelscTilchtoj'ens UTiterunter 800 kcal/kg Al₂O₃ liegen, ohne Schwierigkeiten in der Ofenführung, wie Verstopfen oder Schießen des Materials, Oxide sehr hoher Reinheit und gleichmäßiger Qualität zu erzeugen. Eis lassen sich ohne Veränderung der zur Anwendung kommenden Anlage durch Variation der Luftmengenverhältnisse, der CaI-ciniertemperatur und der mittleren Verweilzeit des Materials im Wirbelschichtofen A.luminiumoxidc verschiedener Modifikation herstellen.

Ausführungsbeispiel 1 (bezogen auf Figur 1)

Über einen Aufgabebunker 1 werden stündlich 2,971 feuchtes Aluminiumhydroxid mit 12'% mechanisch gebundenem Wasser mittels einer Förderschnecke 2 in den gasseitig zweiten Venturitrockncr 3 eingetragen und von dem aus der gasseitig ersten Trockenstufe kommenden Abgasstrom, der eine Temperatur von 550 bis 630⁰C aufweist, erfaßt. Bevor der Gas-Material-Strom in den beiden nachfolgenden Zyklonen 4, 5 getrennt wird, sind das gesamte mechanisch gebundene und ein Teil des chemisch gebundenen Wassers verdampft. Das 100°C warme aus dem Zyklon 5 austretende Abgas wird zur Entstaubung einer elektrostatischen Gasreinigung (nicht dargestellt) zugeführt.

Das aus den Zyklonen 4, 5 austretende Material gelangt in den Venturiwirbeltrockner 6 und wird dort von dem aus dem Rückführzyklon 8 der zirkulierenden Wirbelschicht austretenden Gasstrom erfaßt und bis auf einen Glühverlust von 2 bis 3% entwässert. Im

Zyklon 7 tritt wiederum eine Trennung des Gas-Material-Stromes ein, das entwässerte Material gelangt in den Wirbelschichtofen 9, und das Abgas wird in den obenerwähnten Wirbeltrockner 3 geleitet.

Der Wirbelschichtofen 9 hat einen lichten Durchmesser von 0,8 m und 9 m lichte Höhe. Die zur Caicinierung benötigte Wärmemenge wird durch direkte Verbrennung von etwa 140 kg/h liunker-C-ÖI, das in geringer Höhe über dem Rost 11 bei 10 in die Schicht eingedüst wird, gedeckt. Die zur Herstellung der

Wirbelsuspension benötigte Luftmenge von 1900 Nm³/h wird zu 50% durch den Rost 11 als Fluidisierungsgas und zu 50% in 0,8 m Höhe über dem Rost bei 12 als Sekundärluft zugeführt. Dabei stellt sich in der unteren Ofenzone zwischen Rost 11 und Sekundärlufteintritt 12 eine Wirbelschicht mit einer Materialkonzentration von etwa 800 kg/m³ ein, die einerseits die Verbrennung des Öls begünstigt und andererseits eine starke Erhöhung der mittleren Verweilzeit im Wirbelschichtofen mit sich bringt.

In der oberen Ofenzone 13 baut sich durch interne Matenalzjrkulation die «Matenalkpnzentration^koiiii_m,;„i,^fe;™_{t euTen}-KoiizenVation~swert?vori —" "

Das^abgeschieäeheYXluminiumoxidi'wira'Jübe r eint * geeignete ^Verrichtung 14 zum iTeil^iriide'nS^irbcl-

""qSänritätiv& ^kUTnsetzul%' 3es" BrennstöTfeS'^mi*iOfenbö jnedrSien speafischen^äTrnevferbfaSiciiSaTilen, die ^XtrtbeikiMf»

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ι uck-S7. 18,

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eingehängtes Rohrbündelsystem 21 geleitet und dabei auf 5(X)C bis 550C aufgeheizt. 950 Nm¹Vh dienen im Kühler als Wirbelluft und erreichen nach Austritt aus den '.'in/rlnen Kammern bei 22 eine Mischtemperatur von ebenfalls etwa 500 C. Die durch das Rohrbündelsystem 21 des Kühlers geleitete staubfreie Luft wird durch den Rost 11 dein Wirbelschichtofen 9 zugeleitet, die im Wirbelkiihler 16 zum Wirbeln benutzte und erhitzte Luft wird im Zyklon 23 entstaubt und als Sekundärluft bei 12 in ilen Wirbelschichtofen 9 ringe- ίο blasen.

Das aus dem Wirbelkiihler 16 austretende Material wird über eine Zellenradschleuse 24 und ein Becherwerk 25 zur pneumatischen Förderung in die Elektrolyse geleitet.

Durch die vorstehend beschriebene Arbeitsweise werden folgende Vorteile erzielt:

!.Die Verbrennung des Bunkcr-C-Öls im Ofen ist sehr gleichmäßig und rußfrei.

2. Die Calcinicrtcmperatiir im Wirbelschichtofen bzw. im gesamten Kreislauf der zirkulierenden Wirbelschicht ist konstant und gleichmäßig. Sie beträgt 1100 i 15° C.

3. Das gesamte System der zirkulierenden Wirbelschicht kann auf den als wünschenswert erachteten Materialinhait eingestellt werden, so daß sich daraus die jeweils erwünschte Vcrweiizeit ergibt. Der Mrterialinhalt war auf 1,6 t eingestellt, was einer Vcrweiizeit von 56,5 Min. entspricht.

4. Es wird ein für Elektrolysezwecke geeignetes, sehr gleichmäßiges Produkt gewonnen.

5. Der Wärmeverbrauch beträgt 790 kcal'kg AI₂O₃.

6. Die spezifische Durchsatzleistung pro - Schachtquerschnitt beträgt 51 tato erzeugtes I₂O₃.

Ausführungsbeispiel 2 (bezogen auf I gur 2)

Die zur Anwendung komme de Vorrichtung ist mit der des Ausführungsbcispiels i praktisch identisch, weist lediglich eine zusätzlich Leitung 26 auf, die einen Teil der aus den Rohr! ndeln 21 austretenden Kühlluft einer Stelle zwischen rster und zweiter Vortrockenstufe, d. h. zwischen ositionen 3 und 7, zuführt.

Über den Aufgabebunker 1 werden stündlich 3,48 t feuchtes Aluminiumhydroxid mit 12% mechanisch gebundenem Wasser mittels der Förderschnecke 2 in den gasseitig zweiten Venturitrockner 3 eingetragen und von dem aus der gasseitig ersten Venturitrockenstufe 6, 7 knmmende" Abgasstrom mit einer Temperatur \on 300 bis 35O⁰C und der zwischen den beiden Venturistufen über die Leitung 26 zugeführten Kühl luftmenge von 400 Nm'/h und 500⁰C erfaßt. Bevor der Gas-Material-Strom in dem Zyklon 4 und im Feinreinigungszyklon 5 vom Material befreit wird, sind das gesamte mechanisch gebundene Wasser und ein kleiner Teil des chemisch gebundenen Wassers ausgetrieben. _v Das Abgas tritt mit 82° C — einer Temperatur die dicht über dem Taupunkt liegt — zur Endgasreinigung in einen nicht dargestellten Venturiwäscher. Das in den Zyklonen 4 und 5 abgeschiedene Material gelangt in den Ventunwirbeltrockner 6 und wird dort von dem aus dem Rückführzyklon 8 der zirkulierenden Wirbelschicht austretenden Gasstrom erfaßt und bis auf einen Glühverlust von 5 bis 7% entwässert. IvcCZyTäbn 7 wird wiederum der Gas-Material-Strom getrennt und, das entwässerte Material fällt über eine Falleitung in den Wirbelschichtofen 9, das Abgas geht in den Wirbeltrockner 6.

Der Wirbelschichtofen hat einen Innendurchmesser von 0,8 m und 9 m lichte Höhe. In etwa 0,2 m Höhe über dem Rost 11 werden bei 10150 kg/h Bunker-C-Öl in die an dieser Stelle dichte Wirbelschicht mit einer Matcrialkonzentration 600 kg/m^:t eingetragen. Die zur Herstellung dieser Materialkonzentration im Ofenunterteil unterhalb des Sekundärlufteintritts 12 erforderliche Luftmenge von 1250 Nm^:1/h wird durch den Rost 11. die Sekundärluftmenge von 430 Nnr'/h wird in ca. 1,2 in Höhe über dem Rost Il zugeführt. Beide Luftmengen sind im Wirbelschichtkühler 16 auf 500C im direkten und indirekten Wärmetausch vorgewärmt. Das Verhältnis von Rostluft zu Sekundärluft beträgt etwa 3:1.

In der oberen Ofenzone 13 baut sich durch interne Materialzirkulation die Materialkonzcntralion kontinuierlich bis auf etwa 3 kg/m³ ab. Mit dieser Konzentration tritt die Suspension auch in den Rückführz.yklon 8 ein, in welchem die Matcrialtrennung erfolgt.

Das abgeschiedene Aluminiumoxid wird über eine geeignete Vorrichtung 14 vollständig in den Wirbelschichtofen zurückgeführt und zum Teil über ein Dosieraggregat 15 in einen Wirbelkühler 16 eingetragen. Durch Regelung des Austrags wird der Druckverlust im Ofen auf 1700 mm WS eingestellt.

Im Wirbelschichtkühler 16, in dem eine Wirbelschicht mit genau begrenzter Oberfläche erzeugt wird und der in Richtung des Matcrialflusses in vier Kammern unterteilt ist, wird der Ofcnaustrag von 2,0 t/h gleichzeitig im indirekten und direkten Wärmeaustausch auf 200⁰C gekühlt. Dabei werden 1650 Nm³/h Luft im Gegenshoi'ii turn Feststoff durch ein in die Kammern eingehängtes Rohrbündelsystem 21 geleitet und auf 500⁰C erhitzt. 1250 N;n³/h dieser staubfreien Luft werden als Fluidisicrungsluft durch den Rost 11 gegeben, 400 Nm³/li gehen direkt in die gasseitig zweite Venturistufe. 430 Nin³/h Luft dienen im Kühler als Wirbelluft und erreichen nach Austritt aus den Kammern bei 22 eine Mischtemperatur von etwa 500⁰C. Diese Luft wird nach Reinigung im Zyklon 23 als Sekundärluft in den Wirbelofen 9 in der Höhe 12 zugegeben. Das Verhältnis von indirekt zu direkt aufgeheizter Luft am Kühler beträgt 3,8:1. Das aus dem Wirbelkühler 16 austretende Material wird über eine Zellenradschleuse 24 und ein Becherwerk 25 zum Silo geleitet.

Durch die vorstehende Arbeitsweise werden bei vollständiger und rückstandsfreier Verbrennung mit einem Luftüherschußfaktor λ = 1,05 folgende Ergebnisse erzielt:

l.Die.-Calciniertemperar.ur läßt sich sehr gleichmäßig bei 850 ± 10°,C konstant über den gesamten Calcinierkreislauf einstellen. ,

2. Der MateriaHnhalt der Tiirkulierenden Wirbelschicht Jiegt bei 2,25* t, Avobei sich^eine mittlere Materialyerweilzeit von 67 TÜin. einstellen Täßi -

3,Der'spezifische Wärmeverbräuch liegt kcal/kg ¹A "

,Es^Wi%jHn,ie]jirjeines xmd gleichmaßiges y-Öxyd «^^^i^^^sfi^g^oduk^ ei h

besonders^orteilhaft ist¹;-K „-

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Vorrichtung zur Herstellung von wasserfreiem Aluminiumoxid aus Aluminiumox.d-Hydrat ιmit einer Dehydrationszone, einer bei 600 bis 12UU <_ betriebenen Wirbelschicht-Calcinationszone und Wirbelkühler, gekennzeichnet

   einem

   einem W, g
   durch eine Uehydraiionszonc au* hintereinandergeschalteicn Schwcbcaustauschern in (3, 4, 5, 6, 7), eine Wirbelschicht-Calcmat.onszone aus einem mit Wirbelschichtofen (9) una Ruckfuhrzyklon (8) gebildeten expandierten Zirkulation*- system, einen Wirbelschichtkühler (16) mit Kühlkammern (17, 18, 19, 20) und darin befindlichen, untereinander verbundenen, von Luft im Gegenstrom durchHossenen Kühlregistern (21), eine z.u- khvng für die dem Wirbelschichtofen (9JI als Fluid,-sierunesgas dienende, im Wirbelschichtkühler (16) indirekt aufgeheizte Luft sowie eine Zuleitung fur »ο die dem Wirbelschichtofen als Sekundärluft dienende. im Wirbelschichtkühler (16) direkt au geheizte Luft mit einer Mündung in einer Hohe (12) überdem Rost (11), die etwa dem 0,3-bis !,Machen des in der Wirbelschicht des Ofenschachtes e.nge- a₅ stellten Druckverlustes in mm WS entspricht, und eine zwischen Rost (11) und Sekundärluftzufuhr (12) in den Wirbelschichtofen (9) fuhrende Brennstoff leitung (10). .

   1 Vorrichtung nach Anspruch 1, ^kennzeichne durch eine Verbindungsleitung fur d.e Sekundärluft mit einer Mündung in einer Höhe (12) über dem Rost (11), die etwa dem 0,5- bis 0,8fachen des in der Wirbelschicht des Ofenschachtes angestellten Druckverlustes in mm WS entspricht.

   3. Vorrichtung nach Anspruch eder 2 gekennzeichnet durch eine Verbindungsleitung (26) fur den Eintrag indirekt aufgeheizter Kühlluft in die gasseitig letzte Schwebeaustauscherstufe (3). ^

   drieer als in derselben und entspricht meist nur Bruchteilen eines Prozentes des vom Gas eingenommenen Volumens (britische Patentschrift 878 8?7 und USA.-

   ^Pag^nt^^h^^{2 7}J^J; _puIverförmige Stoffe in der entwässern und zu erhitzen, daß man sie in w ■_ _F|_ugstaubwolke mit heißen Gasen behan-

   rui _Fl_Ug_Staubwolken werden Verteiiungszu-

   ^ _d„_fin;_Prte nhere C.nnwhkhi mit einer ^7_tlic"h höheren Gasgeschwindigkeit verstanden, als wesen _rha,_{tung einer} stationären Wirbel-

   si«r zur ^ ^. _{denen def Festslt)ff yom}

   sch chtzu^ s^ ^ _{Appafat ausgetragen würdCj neues Mater}j_ai „achgespeist wird. ^^{nn n}'^cM _dJ _Flu ^S _gstaubwolke besteht eine Feststoff1""™ _die niedriger kt als die einer klassischen ^,"f, _hicht' _abcr erheblich höher als die im Staubwiiu _kiä_ssischen Wirbelschicht vorliegende. Ein rau J einer ^^ _{pha$e und} ^^

   ^.„f,·^" ^b _Staubraum tritt also nicht auf, jedoch begehen,*auD _bwQ,_{ke dje Feststoff}.

   η im η^ ^^rha^|b ^ kontinuierlich ab. Es sind

   ^«,muo ^ Feststoffdichten von etwa 10 über den υ h Pcststoffdichle kann örtlich

   bs «)« ^ Algeschr