DE2804744A1 - Verfahren zur herstellung von hochreinem aluminiumchlorid - Google Patents

Verfahren zur herstellung von hochreinem aluminiumchlorid

Info

Publication number
DE2804744A1
DE2804744A1 DE19782804744 DE2804744A DE2804744A1 DE 2804744 A1 DE2804744 A1 DE 2804744A1 DE 19782804744 DE19782804744 DE 19782804744 DE 2804744 A DE2804744 A DE 2804744A DE 2804744 A1 DE2804744 A1 DE 2804744A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
aluminum chloride
bed
particles
fluidized bed
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19782804744
Other languages
English (en)
Other versions
DE2804744C2 (de
Inventor
Stanley Carlton Jacobs
Larry Keith King
Bernard John Racunas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Howmet Aerospace Inc
Original Assignee
Aluminum Company of America
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/765,459 external-priority patent/US4070448A/en
Priority claimed from US05/817,822 external-priority patent/US4108968A/en
Priority claimed from US05/867,585 external-priority patent/US4124682A/en
Application filed by Aluminum Company of America filed Critical Aluminum Company of America
Publication of DE2804744A1 publication Critical patent/DE2804744A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2804744C2 publication Critical patent/DE2804744C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/26Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations
    • B01J8/28Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with two or more fluidised beds, e.g. reactor and regeneration installations the one above the other
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D7/00Sublimation
    • B01D7/02Crystallisation directly from the vapour phase
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/006Separating solid material from the gas/liquid stream by filtration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/48Halides, with or without other cations besides aluminium
    • C01F7/56Chlorides
    • C01F7/58Preparation of anhydrous aluminium chloride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/48Halides, with or without other cations besides aluminium
    • C01F7/56Chlorides
    • C01F7/62Purification
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00115Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
    • B01J2208/00132Tubes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/50Agglomerated particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Glanulating (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Aluminum Company of America, Pittsburgh, Pennsylvania, V0 St0 A<
Verfahren zur Herstellung von hochreinem Aluminiumchlorid
Die vorliegende Erfindung "betrifft die Herstellung von Aluminiumchloride Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verbessertes Verfahren zur Regelung der Teilchengröße und der Reinheit des Aluminiumchlorids·
Bei der Herstellung für die nachfolgende Reduktion zu metallischem Aluminium geeignetem Aluminiumchlorid durch Chlorieren von Stoffen, die Verbindungen von Aluminium und anderen Stoffen wie Silizium, Titan und Eisen enthalten, müssen die resultierenden Chloride abgetrennt werden, um Aluminiumchlorid herzustellen das für die nachfolgende Elektrolyse ausreichend rein ist. Die TJS-PS 3o786,135 schlägt ein Verfahren zur Gewinnung von hochreinem Aluminiumchlorid aus dem gasförmigen Abstrom aus der Chlorierung von Aluminiumverbindungen vor, in dem man zunächst die heißen Abgase ausreichend abkühlt, um selektiv Natriumaluminiumchlorid und andere hochschmelzende Chloridanteile aus diesem
8O9833/0S39
zu kondensieren, die anfämglich kondensierten Werte sowie mitgerissene Teilchen aus dem Abgas abtrennt, und dann die Abgase weiter auf einen zweiten und niedrigeren vorbestimmten Temperaturbereich abkühlt, um einen hohen Anteil der verbleibenden flüchtigen Bestandteile zu kondensieren, die über derKondensationstemperatur des Aluminiumchlorid kondensierbar sind,, Der endgültige Schritt, der für diese Verfahren beansprucht ist, betrifft die direkte Sublimierung von hochreinen Aluminiumchloridwerten in einem Fließbett aus Aluminiumchlorid in einem Temperaturbereich von etwa 30 bis 1000C0 Auf diesen Bereich dieses dritten Schritts sind die Verbesserungen gerichtet, die das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ausmachen«,
Die vorgenannte Patentschrift zeigt ein Fließbett mit im Fließzustand gehaltenen Teilchen aus Aluminiumchlorid, in die die Dämpfe mit nicht näher angegebener Geschwindigkeit eingeleitet werdeno Dort ist lediglieh festgestellt, daß die Dämpfe durch
das Fließbett mit einer Temperatur von etwa 30 bis 100 C hindurchströmen, um auf den festen Aluminiumchloridteilchen zu kondensieren Filter über dem Fließbett verhindern den Verlust der Teilchen - insbesondere sehr feiner Teilchen - die aus dem Kondensator· Es sind Vorkehrungen angegeben, um festes Aluminiumchlorid am Boden des Kondensators abzuziehen. Wie oben erwähnt, ist für die Arbeitstemperatur im Kondensator ein Bereich von 30 bis 100°G, besser 60 bis 900O und vorzugsweise innerhalb des eneren Bereichs von 50 bis 700C angegeben. Die Patentschrift beschreibt weiter die Wirkung der Kondensiertempeaatur auf die
809833/0030
_ 5 —
Teilchengröße und gibt an, daß "bei niedrigeren Temperaturen innerhalb des Bereichs von 30 bis 10O0C die mittlere Teilchengröße des kondensierten Produkts im allgemeinen kleiner isto Die Patentschrift gibt weiter an, daß selbst im Bereich von 30 bis 1000C eine bestimmte Menge der gasförmigen Aluminiumchloridwerte nicht desublimiert. Daraus ist dort der Schluß gezogen, daß Kondensiertemperaturen am unteren Ende des angegebenen Bereichs von 30 bis 1000C erwünscht seieno
Während steh bei der Durchführung des Kondensierverfahrens am unteren Ende des Temperaturbereichs, wie in der genannten Patentschrift angegeben, eine zufriedenstellende Teilchengröße und auch eine wirtschaftlich attraktive Aluminiumchloridausbeute ergibt, hat sich herausgestellt, daß diese Arbeitsweise zur unerwünschten Kondensierung der Nebenprodukte wie Titantetrachlorid führen kann«, Weiterhin weiß man seit dem Einreichen der genannten US-Patentschrift (1971) genaueres über die funktionsmechanismen innerhalb des fließbetts während der Kondensation.
Während es den Anschein hat, daß man mit einer einfachen Erhöhung der Temperatur der Kondensierung das Verunreinigungsproblem lösen kann, hat sich herausgestellt, daß auch andere Arbeitsteam·» meter und insbesondere die Eintrittsgeschwindigkeit kontrolliert werden müsseno
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfidnung, Verbesserungen der Arbeitsparameter des fließbettverfahrens für die Kondensie-
809833/0830
2SÜ4744
rung von Aluminiumchlorid zu bspwo Aluminiumchlorid (AlCl,) mit einer Reinheit und Teilchengröße anzugeben, die es für die nachfolgende elektrolytische Reduktion zu metallischen Aluminium geeignet machenο
Nach der vorliegenden Erfindung wird ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Aluminiumchlorid in einem Fließbett derart angegeben, daß man das Aluminiumchloridgas in ein Fließbett aus Aluminiumchloridteilchen mit einer Eintrittsgeschwindigkeit von 18 bis 90 m/s eingibto
Die Figo 1 ist ein vertikaler Schnitt durch eine Kondensationsanordnung, die nach der vorliegenden Erfindung arbeitet ;
Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit zwei Fließbetten.
Wie in Figo 1 gezeigt, treten Aluminiumchloriddampf, der zuvor gereinigt worden ist, wie bspwo in den ersten zwei leinigungsstufen der genannten US-PS 3·786Ο135> in der Leitung 6 und dem Einlaß 30 in die Kondensationskammer 18 ein. Am Einlaß 30 für das gasförmige Aluminiumchlorid enthaltende Gase sind wünschenwerterweise Vorkehrungen getroffen, um die Temperatur der eintretenden Gase auf einem hohen Wert zu halten - bspw. eine Hilfsheizung und/oder Kühlvorrichtung wie Quarz, Aluminiumoxid, Graphit, Asbest oder derglo am Eingang, um ein verfrüh-
809833/0830
tes Abkühlen sowie ein Verflüssigen und Verfestigen des durchströmenden Aluminiumchloridgases geringzuhalten - wenn nicht zu verhindern -, das den Einlaß sonst zusetzen und damit die erwünschte Kondensation bzwo Desumblimierung behindern oder sonstwie beeinträchtigen würdeo
Infolge der Notwendigkeit, eine verfrühte Kondensierung des Aluminiumchloridgases an anderer Stelle als im Fließbett selbst zu verhindern, steht der Einlaß des Eingangs 50 wünschenswerterweise erheblich in das Bett hinein vor und endet in einigen Abstand von sämtlichen konstruktiven Oberflächen innerhalb des-•elben - einschl.. der Wände der Kammer und der Kühleinrichtung 26 innerhalb der Kammer.
Die in die Kondensierkammer 18 eingeführten Sase sollen auf den Fließbettteilchen, die das Fließbett 16 darstellen, kondensieren bzwo desublimieren. Das Fließbett 16 besteht aus Aluminiumchloridteilchen einer !Teilchengröße im Bereich von 1 bis 500/um, die durch ein Fließgas in Fließzustand gehalten werden, das in die Kammer 18 in der Leitun 8 eintritt. Der Ausdruck "Desublimierung" bzwo "desublimieren", wie er hier benutzt wird, bezeichnet die direkte Bildung von dem festen Aluminiumchlorid aus der Gasphase ohne merkbare Bildung einer flüssigen Zwischenphase, während der Ausdruck "Kondensation" bzwo "kondensieren" eine Änderung der Gas- zur Flüssig- oder zur Festphase umfassen soll«,
809833/0030
Nach der vorliegenden Erfindung treten die Aluminiumchloriddämpfe vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 25O0O in das Bett mit einer empfohlenen Mindestgeschwindigkeit von 18 m/s bis zu 90 m/s ein. Während die Anmelderin hier von keiner speziellen Theorie gebunden zu sein wünscht, hat es den Anschein, daß diese Eintrittsgeschwindigkeit ein ausreichendes Durchmischen der heißen Dämpfe mit den kalten Fließbetteilchen ergibt, die zu einer Kondensierungszone im Bett in unmittelbarer Fähe der Düse führt.
Diese sich anscheinend bildende Kondensationszone ist vermutlich die Ursache der entdeckten Tatsache, daß die Teilchengröße sich mindestens teilweise durch Änderungen der Eintrittsgeschwindigkeit kontrollieren läßt. Bei einer höheren Geschwindigkeit wird vermutlich der 2500C heiße Aluminiumchloriddampf tiefer in das Bett eingedrückt, so daß die Kondensationszonentemperatur anscheinend sinkt. Diese Postulate basiert auf der beobachteten Tatsache, daß die Zunahme der Geschwindigkeit (ohne Änderung der Bettemperatur) eine geringe Teilchengröße ergibt«
Der als Aluminiumchlorid-Einspeisetempersbur bevorzugte Wert von 2500C ergibt sich aus der Abstimmung mehrerer Faktoren. Niedrigere Temperaturen bergen die Gefahr, daß der Einlaß JO sich mit festen Aluminiumchlorid zusetzte Höhere Temperaturen haben den Nachteil, daß mehr Wärme aus dem Fließbett entfernt werden mußo Höhere Temperaturen wirken auch dem Ziel entgegen, bspwo Natriumaluminiumchlorid durch die Yorkühlschritte zu entfernen,
809833/0830
wie sie in der genannten US-PS 3„786.135 genannt sindo In ihrer breiteren Bedeutung liegt die vorliegende Erfindung jedoch im Bereich der Einspeisegeschwindigkeit von 18 bis 90 m/s ohne Einschränkung der Einspeisetemperaturo Legt man einen breiten Bereich der Einspeisetemperatur fest, würde dieser von unmittelbar über der Kondensiertemperatur des Aluminiumchlorids bis zu 350 0 reichen, besser von 150 bis 3000O und vorzugsweise von 220 bis 3000Oo
Diese Kontrolle der [Teilchengröße über eine Einstellung der Einspeisegeschwindigkeit resultiert also in einer Steuerung und Verringerung der Teilchengröße ohne weitere Senkung des Bettemperatur insgesamt, die auch eine größere Menge TiCl^ ebenfalls kondensieren und damit die Reinheit des AlCl-,-Produkts beeinträchtigen würde·
Die in das Bett eintretende Aluminiumchloriddämpfe kondensieren also auf den Teilchen, während die verbleibenden Dämpfe anderer Verunreinigungen wie bspw.litanchlorid oder dergl. oben aus dem Bett durch die Leitung 38 abgehen,. Einige dieser Gase werden wieder in die. Leitung 8 gegeben und dienen als Fließgas, während die verbleibenden Gase zum Wäscher strömen«, Der Durchgang der festen Aluminiumchloridteilchen durch die Leitung 38 wird durch die Filter 36 verhindert, die sämtliche Festteilchen abfangen,,
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Reinheit des erzeugten Aluminiumchlorids auf 99,5 Gewo-% oder höher bei einem
809833/0030
28Ü4744 - ίο -
TiCl^-Anteil von weniger als 0,008 Gewo-% gehalten, indem man das Bett mit einer Temperatur vom 60 bis 800C arbeiten läßto Die Temperatur von 60 bis 800C im Fließbett 16 wird mit den Kühlschlangen 26 aufrechterhalten, die ausreichend kaltes Wasser führen, um das Fließbett auf dieser Temperatur zuhalten. Während diese hohe Temperatur die Teilchen vergrößert, wie in def US-PS 3o786o135 angegeben, ergibt die Verwendung einer besonderen Eintrittsgeschwindigkeit einen Teilchengrößenbereich, der für die nachfolgenden elektrolytischen Reduktionszellen geeignet isto Höhere Bettemperaturen (auch über 900C) ergeben immer noch brauchbare Teilchengrößen. Es wird darauf hingewiesen, daß deshalb die obere Grenze des Temperaturbereichs des Betts nicht dazu dient, eine richtige Teilchengröße beizubehalten, sondern die Aluminiumchloridverluste gering zu halten, die bei höheren Temperaturen auftreten würdeno
nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Teilchengrößenkontrolle auf den bevorzugten Bereich von maximal 500yum durch regelmäßiges Abziehen der Aluminiumchloridteilchen durch den Ablaß 40 am Boden des Fließbetts 16 aufrechterhalten· "Regelmäßig" bedeutet hier das Abziehen von 5 "bis 20 % des Betts pro Stunde. Es ist für die bevorzugte Durchführung der Erfüllung wichtig, daß die Teilchenabnahme am Boden des Betts erfolgt, um zu gewährleisten, daß die größten Teilchen (die schwierig im Fließzustand zu halten sind) entfernt werdeno "Am Boden" soll einen Ort an der tiefsten Stelle des Fließbetts oder innerhalb der untersten 10 % der Betthöhe be-
809833/0830
zeichnen, an denen das Abziehen der größten Teilchen zu gewährleisten ist, wie oben dargestellte
Andere Mittel lassen sich anstelle oder zusätzlich zu dem Bodenablaß einsetzen, um die Teilchengröße einzustellen
BspWo kann man ein Gas wie bspw. ein Inertgas, doh. COp oder Np, regelmäßig in das !fließbett 16 mit einer Geschwindigkeit von bspwo 90 m/s durch Düsen einblasen, die entweder an oder nahe der teifsten Stelle des Fließbetts liegen - bspwo an der Stelle des Ablasses 40 der Zeichnung· Diese Druckwellen bewirken einen Abfrieb zwischen den großen Teilchen, so daß sie zu kleineren Teilchen aufbrechen und sich also der gleiche Effekt wie mit ' einem Bodenablaß ergibt o
Alternativ können die Teilchen oben am oder in der Mitte des Fließbetts abgezogen und zu größeren und kleineren Teilchen gesiebt werden· Die kleinen Teilchen, d.h. solche mit weniger als 100/um und vorzugsweise weniger als 4-0/Um Größe führt man in das Bett zurücko Die größeren Teilchen lassen sich dann unmittelbar zur Speisung einer Schmelzzelle oder zu anderen Zwecken bspwo als Katalysator - verwenden oder zu den oben angegebenen Größen mahlen oder stoßen und dann in das Fließbett zurückführen« Bei diesem Verfahren kann trotzdem ein regelmäßiges Abziehen der Teilchen am Bettboden erforderlich sein, um die großen Teilchen zu entfernen, wenn man oben oder in der Mitte nicht oft genug abziehto
809833/0830
Eine weitere Alternative für die Teilehengrößeneinstellung, ist ein mechanisches Mahlwerk unmittelbar im Bett anzuordnen0 Hierbei handelt es sich um einen Flügel im Bett, dessen Antrieb vorteilhafterweise eine Antriebswelle durch die Seitenwand oder den Boden des Kondensators hindurch verläuft«,
ITm die Ausführungsform der Figo 1 weiter zu erläutern, wurden AlCl^-Dämpfe mit einer Eintrittsgeschwindigkeit von etwa 90 m/s bei einer Bettemperatur zwischen 60 und 80°0 durch ein Fließbett geschickt, das anfänglich 50 g Aluminiumchloridteilchen enthielt. Pro Stunde wurden drei 10-g-Proben entfernte Die Teilchengröße und Reinheit wurden analysierte Die Teilchengröße ergab sich in Mittel zu etwa 300 /um, die Reinheit zu mehr als 99»5 Gewo-% und der Titantetrachloridanteil zu weniger als 0,008
Die Ausführungsform der Figo 1 bietet in ihrer bevorzugten Form einen Satz Arbeitsbedingungen, mit dem sich in einem einzigen Kondensator oder Desublimator die Reinheit des Produkts sowie die Teilchengröße einstellen und gleichzeitig die Chloridverluste gering halten lassen, indem man die Kondensier- bzw. Desublimiervorrichtung mit einer Temperatur von etwa 60 bis 80 0 arbeiten läßt und sowohl die Eintrittsgeschwindigkeit der Aluminiumchloridgase als auch den Gesamtdurchsatz kontrolliert und Schritte ergreift, um große Aluminiumchloridteilchen vorzugsweise vom oder am Boden der Kondensiervorrichtung her abzuziehen O
809833/0830
28047Λ4
Die Ausführungsform der Fig«, 2 bietet eine alternative Anordnung, um die Reinheit des Aluminiumchlorids zu kontrollieren, gleichzeitig aber auch den Teilchengrößenbereich beizubehalten und die Ghloridverluste gering zu halten,,
Nach der Ausführungsform der Figo 2 strömen Aluminiumchloriddämpfe durch eine erste Kondensiereinrichtung, die auf einer Temperatur von 80 bis 110°C gehalten wird, mit einer Eingangsgeschwindigkeit von 18 m/s bis 90 m/s. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Aluminiumchloridteilchen am Boden der Kondensiervorrichtung abgezogen» Die verbleibenden Dämpfe gibt man dann mit einer Eintrittsgeschwindigkeit von 18 bis 90 m/s auf eine zweite Kondensiervorrichtung, die man auf einer Temperatur von etwa 20 bis etwa 500C hält· Die resultierende niedrige Temperatur def zweiten Kondensier einrichtung gewährleistet ein Auffangen im wesentlichen aller Ohloridwerte, die in die zweite aus der ersten Vorrichtung eintreten
In der Figo 2 tragen mit der Fig«, 1 gleiche Teile die gleichen Bezugszahlen«, Was nun die Einzelheiten der Fig. 2 anbetrifft, befindet sich ein erstes Fließbett 2 in einem Gefäß mit der Seitenwandung 4 durch die die Aluminiumchloriddämpfe über eine Leitung 6 eintreten, die in einer Düse 30 endet, die in das Fließbett 2 hinein vorstehto
Die Chloriddämpfe kondensieren im Fließbett 2 auf den fließenden Aluminiumchloridteilchen mit einer Teilchengröße von 1 bis
809833/0830
500 yum, die mit einem Gas im Fließzustand gehalten werden, das in das Bett 2 am Einlaß 8 eintritt» Während die Aluminiumchloriddämpf e auf den Aluminiumchlordteilchen kondensieren bzw» desublimieren, werden diese größer, wobei die größeren Teilchen am Boden des Betts bleibeno Die größeren Teilchen werden vorzugsweise regelmäßig durch einen Auslaß 40 abgezogen, der sich am Boden des Fließbetts 2 befindete "Am Boden des Fließbetts" bezeichnet dabei einen Ort an der tiefsten Stelle oder innerhalb der unteren 10 % des Fließbetts« "Regelmäßig" soll dabei ein Abziehen der Teilchen in einer Menge von 5 bis 20 % des Betts pro Stunde sein«, Alternativ kann man die größeren Teilchen nach den anderen Verfahren entfernen, die oben zur Ausführungsform der Figo 1 bereits erörtert worden sind»
Entsprechend dieser Ausführungsform der Figo 2 werden die Teilchen im Fließbett 2 auf einer Temperatur von 80 bis 110°C durch Kühlschlangen 26 gehalten, die das Fließbett auf den gewünschten Temperaturbereich herabkühleno Indem das Bett auf diesen Temperaturen gehalten wird, bleiben Verunreinigungen wie Titanchlorid und Siliziumchlorid im Dampfzustand, so daß sich eine Reinheit des Aluminiumchlorids von mehr als 99,5 % ergibt«, Es wird darauf verwiesen, daß die in das Fließbett 2 eintretenden Aluminiumchloriddämpfe eine Einlaßtemperatur von 150 bis 2500O haben könneno Während die Aluminiumchloriddämpfe auf den Teilchen im Fließbett 2 kondensieren, steigt das übrige Gas- einschließlich des Fließgases - im Fließbett 2 nach oben, wo dann
809833/0830
die Filterbeutel 36 die Festteilchen absondern, während das verbleibende Gas und flüchtige Chloride durch die Leitung 38 aus dem Bett 2 abströmen„
In der Ausführungsform der Fig. 2 strömen die das Fließbett 2 in der Leitun 38 verlassenden heißen Gase in einem zweiten Fließbett 52 aus Aluminiumchloridteilchen durch eine in dieses hineinführende Düse 80, die der Düse 30 im Fließbett 2 entspricht ο In der Tat können beide Fließbetten hinsichtlich der Fließmechanik, der Auslaßöffnung, den Filterbeuteln und den Kühlschlangen identisch miteinander seino In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung halten jedoch die Kühlschlangen 76 im Fließbett 52 die (Temperatur der Fließbetteilchen bei etwa 20 bis 500C, um ein vollständiges Abfangen sämtlicher Chloridwerte zu gewährleisten«, Diese Chloride lassen sich dann durch die Auslaßöffnung 90 abziehen, die, wie bereits ausgeführt, entsprechend der Auslaßöffnung 40 im Fließbett 2 angeordnet istο Des glo kann man hier die gleiche Ablaßgeschwindigkeit verwenden wie im ersten Fließbett, doh. 5 "bis 20 % pro Stunde«, Die übrigen Gase - einschließlich der Fließgase- strömen dann durch Filter 86 in die Leitung 88, von wo sie über die Leitung 0A einer weiteren Reinigung zugeführt oder mit der Leitung 92 zu den Leitungen 8 und/oder 58 geführt werden können, um als Fließgas in den Fließbetten 2 und 52 zu dieneno
Das folgende Beispiel soll die Vorteile der Ausführungsform der Fig. 2 weiter erläutern«,
8U9833/0830
Aluminiumchloriddampfe wurden durch, ein Fließbett mit anfänglich 50 kg Aluminiumchloridteilchen mit einer Eintrittsgeschwindigkeit von etwa 90 m/s und einer Bettemperatur von 80 bis 110° C geschickt. Die nicht kondensierten Dämpfe strömten durch das Fließbett und dann über ein Filter und die Auslaßöffnung in ein zweites Fließbett aus Aluminiumchloridteilchen bei einer Temperatur von 20 bis 500C, um die verbleibenden Aluminiumchloriddampfe zu kondensieren bzw. zu desublimieren.. Durch regelmäßiges Entnehmen von 5 bis 20 Gew.-% des Aluminiumchlorids aus dem ersten Bett erhielt man Teilchen, die sich zu 0,004 Gew„fc$ oder weniger Titantetrachlorid analysieren lieseno Die Analyse der Abgase aus dem zweiten Fließbett zeigte eine minimale Menge von Aluminiumchlorid in Dampfform, was bedeutet, daß die Chloridverluste auf ein Minimum reduziert worden waren.
Öυ««33/0830
-Λ7-
Leerse ite

Claims (1)

  1. 2504744
    BERLIN 33 8MÜNCHEN80
    ÄSrSSSi Dr. RUSCHKE & PARTNER ΕΖΓϊΚί
    oiafARuwsÄ'"ln9· PATENTANWÄLTE Hans E-Ruschte
    Telefon:030/ »»»* BERLIN - MÖNCHEN TeIefon: "I
    Telegramm-Adresse: Telegramm-Adresse:
    Quadratur Berlin Qudadratur München
    TELEX: 183786 TELEX: 522767
    Pat ent anspräche
    A 1674-
    1. Verfaliren zur Herst ellung von Aluminiumchlorid durch Kondensieren von Aluminiumcliloridgas in einem Fließbett aus Aluminiumchloridteilchen, dadurch gekennzeichnett daß man das Aluminiumchlorid in das Bett mit einer Eintrittsgeschwindigkeit von 18 bis 90 m/s einführt.
    2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betttemperatur 60 bis 800G beträgt«
    Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich zur Eintrittsgeschwindigkeit zwischen 18 und 90 m/s Maßnahmen ergreift, um die Größe der Festteilchen aus Aluminiumchlorid innerhalb des Fließbetts auf nicht mehr als 500/um zu halten.
    4-O Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Teilchen aus kondensiertem Aluminiumchlorid an einem Punkt am Boden des Fließbetts abgezogen werden«.
    5ο Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man pro Stunde 5 bis 20 Gew.-% des Betts abzieht.
    8U9833/083Ö
    6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
    (a) die Aluminiumchloriddämpfe mit einer Eintritts geschwindigkeit von 18 bis 90 m/s in ein erstes Fließbett aus Aluminiumchloridteilchen mit einer Teilchengröße von nicht mehr als 500/um einführt, das man auf einer Temperatur von 80 bis 1100O hält,
    (b) durch zur Eintrittsgeschwindigkeit zusätzliche Maßnahmen die Größe der Festteilchen aus Aluminiumchlorid im Bett während der Kondensation beeinflußt, um ein Anwachsen der Teilchen auf mehr als 500 Aim zu verhindern, und
    (c) die verbleibenden unkondensierten Gase und Dämpfe aus
    dem ersten Fließbett mit einer Eintrittsgeschwindigkeit von 18 bis 90 m/s in ein zweites Fließbett aus Aluminiumchloridteilchen mit einer Teilchengröße im Bereich von 1 bis 500 /am einspeist, das man auf einer Temperatur von 20 bis 500C hält, um den Rest der Chloridwerte aus den Gasenund Dämpfen zu entfernen,,
    809833/0830 O^gwal fnsfected
DE19782804744 1977-02-03 1978-02-02 Verfahren zur herstellung von hochreinem aluminiumchlorid Granted DE2804744A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US76545877A 1977-02-03 1977-02-03
US05/765,459 US4070448A (en) 1977-02-03 1977-02-03 Method of producing high purity aluminum chloride
US05/817,822 US4108968A (en) 1977-02-03 1977-07-21 Control of purity and particle size in production of aluminum chloride
US05/867,585 US4124682A (en) 1977-02-03 1978-01-06 Method of producing high purity aluminum chloride

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2804744A1 true DE2804744A1 (de) 1978-08-17
DE2804744C2 DE2804744C2 (de) 1987-01-22

Family

ID=27505702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19782804744 Granted DE2804744A1 (de) 1977-02-03 1978-02-02 Verfahren zur herstellung von hochreinem aluminiumchlorid

Country Status (17)

Country Link
JP (1) JPS53124196A (de)
AU (1) AU513164B2 (de)
BR (1) BR7800680A (de)
CH (1) CH627715A5 (de)
DD (1) DD134759A5 (de)
DE (1) DE2804744A1 (de)
FR (1) FR2379481A1 (de)
GB (1) GB1595613A (de)
GR (1) GR72454B (de)
IN (1) IN147509B (de)
IT (1) IT1155806B (de)
NL (1) NL7801206A (de)
NO (1) NO146390C (de)
NZ (1) NZ186196A (de)
RO (1) RO76369A (de)
SE (1) SE424439B (de)
YU (1) YU11478A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3709219A1 (de) * 1987-03-20 1988-09-29 Basf Ag Verfahren zur desublimation von aluminiumchlorid in einem wirbelbett

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57136915U (de) * 1981-02-20 1982-08-26
JPS5942511A (ja) * 1982-09-02 1984-03-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光フアイバケ−ブル引通し部における外被接続部内へのフアイバ心線の収納方法
JPS5943913U (ja) * 1982-09-13 1984-03-23 株式会社明電舎 光フアイバ心線接続ユニツト
GB8418639D0 (en) * 1984-07-21 1984-08-22 Laporte Industries Ltd Purification of aluminium chloride

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3786135A (en) * 1971-09-07 1974-01-15 Aluminum Co Of America Recovery of solid selectively constituted high purity aluminum chloride from hot gaseous effluent

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2583013A (en) * 1945-10-26 1952-01-22 Standard Oil Dev Co Condensation of sublimable material
US2607440A (en) * 1947-10-21 1952-08-19 Standard Oil Dev Co Recovering condensible material from vaporous mixtures
US3842163A (en) * 1971-09-07 1974-10-15 Aluminum Co Of America Production of aluminum chloride
IT956492B (it) * 1972-06-13 1973-10-10 Sir Soc Italiana Resine Spa Perfezionamenti nei procedimenti per la preparazione di alluminio tricloruro

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3786135A (en) * 1971-09-07 1974-01-15 Aluminum Co Of America Recovery of solid selectively constituted high purity aluminum chloride from hot gaseous effluent

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3709219A1 (de) * 1987-03-20 1988-09-29 Basf Ag Verfahren zur desublimation von aluminiumchlorid in einem wirbelbett

Also Published As

Publication number Publication date
GR72454B (de) 1983-11-09
DE2804744C2 (de) 1987-01-22
SE424439B (sv) 1982-07-19
JPS5635611B2 (de) 1981-08-18
NO146390B (no) 1982-06-14
BR7800680A (pt) 1978-10-10
NL7801206A (nl) 1978-08-07
FR2379481B1 (de) 1981-06-12
RO76369A (fr) 1982-06-25
NO146390C (no) 1982-09-22
AU513164B2 (en) 1980-11-20
IT1155806B (it) 1987-01-28
IN147509B (de) 1980-03-22
AU3277778A (en) 1979-08-02
CH627715A5 (en) 1982-01-29
IT7847864A0 (it) 1978-02-01
DD134759A5 (de) 1979-03-21
NO780274L (no) 1978-08-04
YU11478A (en) 1982-06-30
GB1595613A (en) 1981-08-12
FR2379481A1 (fr) 1978-09-01
JPS53124196A (en) 1978-10-30
SE7800248L (sv) 1978-08-04
NZ186196A (en) 1980-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60219497T2 (de) Verfahren zur herstellung von silicium
DE2245432C2 (de)
CH644332A5 (de) Verfahren zur herstellung von grobem aluminiumhydroxid.
DE60209584T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Metallen hoher Reinheit durch verbesserte Raffinierung
DE2756168A1 (de) Verfahren zur herstellung von pulverfoermigen feuerfesten boriden, carbiden oder nitriden von metallen
DE60118329T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stickstofftrifluorid
DE3050668C2 (de)
EP1174388A1 (de) Abtrennung von Metallchloriden aus deren Suspensionen in Chlorsilanen
EP1166844A2 (de) Abtrennung von Metallschloriden aus gasförmigen Reaktionsgemischen der Chlorsilan-Synthese
DE1908747C3 (de) Verfahren zur Abtrennung eines durch Hochtemperaturoxidation erzeugten Titandioxid-Pigments
EP0264065A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid durch thermische Spaltung von 1,2-Dichlorethan
EP1046644A2 (de) Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorsilanen
DE2804744A1 (de) Verfahren zur herstellung von hochreinem aluminiumchlorid
EP0075742B1 (de) Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan
DE2643280C3 (de) Verfahren zur Herstellung von hochreinem Brom
DE882145C (de) Verfahren zum Raffinieren von Aluminium
AT362344B (de) Verfahren zur herstellung von aluminiumchlorid
EP0028691B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Titandisulfid hoher Reinheit und stöchiometrischer Zusammensetzung
WO2018141805A1 (de) Verfahren zur herstellung von elementarem silizium
DE69836962T2 (de) Verfahren zur Herstellung von grobkörnigem Aluminiumhydroxyd
DE2035185A1 (de) Verfahren zum Abtrennen von Eisen von anderen Metallen
EP0057929B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Zinn-(IV)-chlorid
DE3842099A1 (de) Wirbelschichtreaktor zur herstellung von polykristallinem silicium
DE3033771A1 (de) Verfahrn zur herstellung eines im wesentlichen eisenfreien aluminiumoxidprodukts
EP0137505B1 (de) Verfahren zur Gewinnung von Cyanurchlorid

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8365 Fully valid after opposition proceedings
8339 Ceased/non-payment of the annual fee