EA022436B1 - Process and plant for producing alumina from aluminum hydroxide - Google Patents

Process and plant for producing alumina from aluminum hydroxide Download PDF

Info

Publication number
EA022436B1
EA022436B1 EA201390607A EA201390607A EA022436B1 EA 022436 B1 EA022436 B1 EA 022436B1 EA 201390607 A EA201390607 A EA 201390607A EA 201390607 A EA201390607 A EA 201390607A EA 022436 B1 EA022436 B1 EA 022436B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
water
stream
aluminum hydroxide
hydrate
cooling
Prior art date
Application number
EA201390607A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201390607A1 (en
Inventor
Михель Миссала
Роджер Блай
Гюнтер Шнайдер
Original Assignee
Ототек Оюй
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
Application filed by Ототек Оюй filed Critical Ототек Оюй
Publication of EA201390607A1 publication Critical patent/EA201390607A1/en
Publication of EA022436B1 publication Critical patent/EA022436B1/en

Links

Classifications

    • 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
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/44Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water
    • C01F7/441Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water by calcination
    • C01F7/444Apparatus therefor
    • 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
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/44Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water
    • C01F7/441Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water by calcination
    • C01F7/445Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water by calcination making use of a fluidised bed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002Chemical plants
    • B01J2219/00004Scale aspects
    • B01J2219/00006Large-scale industrial plants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

In the production of alumina from aluminum hydroxide, a) aluminum hydroxide is purified with washing water in a hydrate filter, b) the purified aluminum hydroxide is at least partly dried and/or precalcined in at least one preheating stage, c) this pretreated aluminum hydroxide is calcined in a fluidized-bed reactor to obtain alumina, d) the alumina obtained is cooled in at least one indirect cooling stage using water as coolant, e) the steam (D) obtained from the cooling water due to the heat transfer in the indirect cooling stage is separated from the liquid fraction (A) of the exit stream from the cooling stage (E), f) and at least one partial stream (T) of the liquid fraction (A) is guided to the hydrate filter and used there as washing water for purifying the aluminum hydroxide in the hydrate filter. In accordance with the invention, an additional water stream (Z) is added to the partial stream (T) of the liquid fraction (A) guided to the hydrate filter and the mixing ratio of the two streams (T, Z) is adjusted such that the washing water stream (W) resulting therefrom has a constant maximum temperature value below the boiling point of water and the volume flow required by the hydrate filter as washing water.

Description

Настоящее изобретение относится к способу и установке для получения оксидов металлов из солей металлов, в частности, оксида алюминия из гидроксида алюминия, где гидроксид алюминия (также называемый тригидрат оксида алюминия или гидрат) сначала очищают промывочной водой в фильтре для гидрата, затем очищенный гидроксид алюминия, по меньшей мере, частично высушивают и/или предварительно прокаливают в ходе по меньшей мере одной стадии предварительного нагрева, в дальнейшем этот предварительно обработанный гидроксид алюминия прокаливают в реакторе с псевдоожиженным слоем, получая оксид алюминия, и полученный оксид алюминия охлаждают водой в качестве хладагента в ходе по меньшей мере одной стадии косвенного охлаждения, затем пар, полученный из охлаждающей воды вследствие теплопередачи на стадии косвенного охлаждения, отделяют от жидкой фракции потока, выходящего со стадии охлаждения, и где по меньшей мере одну часть потока жидкой фракции направляют в фильтр для гидрата и используют там в качестве промывочной воды для очистки гидроксида алюминия в фильтре для гидрата.The present invention relates to a method and apparatus for producing metal oxides from metal salts, in particular alumina from aluminum hydroxide, where aluminum hydroxide (also called aluminum oxide trihydrate or hydrate) is first purified by washing water in a hydrate filter, then purified aluminum hydroxide, at least partially dried and / or pre-calcined during at least one pre-heating step, subsequently this pre-treated aluminum hydroxide is calcined in the fluidized bed reactor, producing alumina, and the obtained alumina are cooled with water as a refrigerant during at least one indirect cooling stage, then the steam obtained from the cooling water due to heat transfer in the indirect cooling stage is separated from the liquid fraction of the stream leaving cooling steps, and where at least one part of the liquid fraction stream is directed to a hydrate filter and used there as washing water to purify aluminum hydroxide in the hydrate filter.

Получение оксида алюминия обычно осуществляют так называемым способом Байера. В этом способе полезные ископаемые, прежде всего содержащий алюминий боксит, измельчают и смешивают с раствором гидроксида натрия (ΝαΟΗ). Нерастворимые остатки, прежде всего красный шлам, главным образом состоящий из оксида железа, отделяют от растворенного гидроксида алюминия в форме алюмината натрия (Να|Α1(ΟΗ)4|). Из разбавленного щелочного раствора алюмината затем выпадает в осадок чистый гидроксид алюминия Α1(ΟΗ)3. Этот твердый гидроксид отделяют фильтрацией и промывают. В дальнейшем превращение гидроксида алюминия в оксид алюминия (Α12Ο3) осуществляют прокаливанием.Obtaining aluminum oxide is usually carried out by the so-called Bayer method. In this method, minerals, primarily aluminum containing bauxite, are ground and mixed with a solution of sodium hydroxide (ΝαΟΗ). Insoluble residues, primarily red mud, mainly consisting of iron oxide, are separated from dissolved aluminum hydroxide in the form of sodium aluminate (Να | Α1 (ΟΗ) 4 |). Pure aluminum hydroxide Α1 (ΟΗ) 3 then precipitates from the diluted alkaline solution of aluminate. This solid hydroxide was separated by filtration and washed. Subsequently, the conversion of aluminum hydroxide to aluminum oxide (Α1 2 Ο 3 ) is carried out by calcination.

Прокаливание гидроксида алюминия требует очень высокого расхода энергии. В традиционных способах необходим расход энергии приблизительно 3000 кДж/кг произведенного оксида алюминия. Объединяя источники тепла и поглотители тепла, пытаются снизить необходимую для способа энергию и, таким образом, повысить прибыльность, а также улучить экологический баланс.Calcination of aluminum hydroxide requires a very high energy consumption. In conventional methods, an energy consumption of approximately 3000 kJ / kg of produced aluminum oxide is required. By combining heat sources and heat absorbers, they are trying to reduce the energy needed for the method and, thus, increase profitability, as well as improve the ecological balance.

Способ энергетически более эффективного получения оксида алюминия из гидроксида алюминия известен, например, из ЕР 0861208 В1 или из ЭЕ 102007014435 А1. Здесь влажный гидроксид алюминия сначала сушат в первом суспензионном теплообменнике и предварительно нагревают до температуры приблизительно 160°С. После разделения в циклонном сепараторе твердые частицы подают во второй суспензионный нагреватель, в котором их дополнительно сушат отработавшим газом из циклона рециркуляции в циркулирующем псевдоожиженном слое. Подсушенные твердые частицы затем загружают в реактор с псевдоожиженным слоем с циркулирующим псевдоожиженным слоем и прокаливают при температурах приблизительно 1000°С, чтобы получить оксид алюминия. Часть потока предварительно нагретого гидроксида алюминия отводят после первого суспензионного предварительного нагревателя (ЕР 0861208 В1) или после второго суспензионного предварительного нагревателя (ЭЕ 102007014435 А1) и смешивают с горячим оксидом алюминия, извлеченным из циклона рециркуляции циркулирующего псевдоожиженного слоя. Горячую смесь продукта затем охлаждают в многоступенчатом суспензионном охладителе в непосредственном контакте с воздухом, а затем подают на окончательное охлаждение в охладитель с псевдоожиженным слоем. Чтобы эффективно использовать энергию, выделенную при охлаждении, этот охладитель с псевдоожиженным слоем оснащен множеством камер. Псевдоожижение псевдоожиженного слоя в реакторе прокаливания осуществляют посредством псевдоожижающего газа (первичного воздуха), который предварительно нагревают в одной из камер охладителя с псевдоожиженным слоем до температуры приблизительно 188°С. В суспензионных теплообменниках для первого охлаждения продукта воздух дополнительно нагревают примерно до 525°С в прямом теплообмене с оксидом алюминия и затем подают в качестве вторичного воздуха в реактор прокаливания с псевдоожиженным слоем.A method of energetically more efficient production of alumina from aluminum hydroxide is known, for example, from EP 0861208 B1 or from EE 102007014435 A1. Here, the wet aluminum hydroxide is first dried in a first suspension heat exchanger and preheated to a temperature of about 160 ° C. After separation in a cyclone separator, the solid particles are fed to a second slurry heater, in which they are further dried with exhaust gas from a recycle cyclone in a circulating fluidized bed. The dried solids are then loaded into a circulating fluidized bed fluidized bed reactor and calcined at temperatures of about 1000 ° C. to obtain alumina. Part of the preheated aluminum hydroxide stream is diverted after the first suspension preheater (EP 0861208 B1) or after the second suspension preheater (EE 102007014435 A1) and mixed with hot alumina recovered from the recirculation cyclone of the circulating fluidized bed. The hot product mixture is then cooled in a multi-stage suspension cooler in direct contact with air, and then fed to the final cooling in a fluidized bed cooler. To efficiently use the energy released during cooling, this fluidized bed chiller is equipped with a variety of chambers. The fluidization of the fluidized bed in the calcination reactor is carried out by means of a fluidized gas (primary air), which is preheated in one of the chambers of the fluidized bed cooler to a temperature of approximately 188 ° C. In suspension heat exchangers, for the first cooling of the product, the air is additionally heated to about 525 ° C. in direct heat exchange with alumina and then fed as secondary air to a fluidized bed calcination reactor.

Из ЕР 0245751 В1 известен способ проведения эндотермических процессов с мелкозернистыми твердыми веществами, при котором произведенное тепло также используют лучшим образом внутри всего процесса. При прокаливании гидроксида алюминия, часть потока исходного материала подают в косвенно нагретый предварительный нагреватель и затем вводят в электрофильтр вместе с непосредственно подаваемым сырьем. Твердые частицы затем подают из электрофильтра через две последовательно соединенные системы предварительного нагрева в циркулирующий псевдоожиженный слой, в котором твердые частицы псевдоожижают псевдоожижающим газом и прокаливают при температуре приблизительно 1000°С. Поток твердых частиц, извлеченный из циркулирующего псевдоожиженного слоя, охлаждают в косвенном охладителе с псевдоожиженным слоем, что представляет собой первую стадию охлаждения, и затем подают на вторую и третью стадии охлаждения, которые каждый раз снова проводят в охладителях с псевдоожиженным слоем, для дальнейшего охлаждения твердого продукта. Первичный воздух, нагретый в первом охладителе с псевдоожиженным слоем, вводят в реактор с псевдоожиженным слоем в качестве псевдоожижающего воздуха с температурой приблизительно 520°С, в то время как псевдоожижающий воздух из охладителя с псевдоожиженным слоем подают в реактор прокаливания с псевдоожиженным слоем в качестве вторичного воздуха с температурой 670°С. Теплопередающую среду из второго охладителя с псевдоожиженным слоем подают в косвенный предварительный нагреватель для исходного материала в качестве нагревающей среды с температурой 200°С, а затем после охлаждения доFrom EP 0245751 B1, a method for carrying out endothermic processes with fine-grained solids is known, in which the generated heat is also used in the best way within the whole process. During the calcination of aluminum hydroxide, a part of the feed stream is fed into an indirectly heated pre-heater and then introduced into the electrostatic precipitator together with directly supplied raw materials. The solids are then fed from the electrostatic precipitator through two series-connected preheating systems into a circulating fluidized bed in which the solids are fluidized by a fluidizing gas and calcined at a temperature of about 1000 ° C. The solids stream recovered from the circulating fluidized bed is cooled in an indirect fluidized bed cooler, which is the first cooling stage, and then fed to the second and third cooling stages, which are again carried out each time in fluidized bed coolers, for further cooling of the solid product. The primary air heated in the first fluidized bed cooler is introduced into the fluidized bed reactor as a fluidized air with a temperature of approximately 520 ° C., while the fluidized air from the fluidized bed cooler is supplied to the calcination reactor with a fluidized bed as secondary air with a temperature of 670 ° C. The heat transfer medium from the second fluidized bed cooler is supplied to the indirect pre-heater for the starting material as a heating medium with a temperature of 200 ° C, and then after cooling to

- 1 022436- 1 022436

160°С рециркулируют во вход второго охладителя с псевдоожиженным слоем.160 ° C. is recycled to the inlet of the second fluidized bed cooler.

Другим поглотителем тепла в процессе является нагрев воды для фильтрации, предназначенной для очистки гидроксида алюминия. Сырой гидроксид алюминия, в частности, тот, который получают после выпадения в осадок из щелочного раствора алюмината, промывают перед подачей на первую стадию предварительного нагрева. В частности, в целях удаления приставшей соды используют теплую промывочную воду, так как растворимость примесей улучшается при повышенных температурах. Однако эта промывочная вода не должна достигать температуры кипения, так как в противном случае она испарялась бы.Another heat sink in the process is heating water for filtration, designed to purify aluminum hydroxide. Crude aluminum hydroxide, in particular one that is obtained after precipitation from an alkaline solution of aluminate, is washed before being fed to the first preheating step. In particular, in order to remove adhering soda, warm wash water is used, since the solubility of impurities improves at elevated temperatures. However, this wash water should not reach the boiling point, as otherwise it would evaporate.

В ЛИ 2005237179 А1 отработанный газ реактора прокаливания используют в качестве источника тепла для нагревания промывочной воды для фильтрации гидрата оксида алюминия. По химическому уравнениюIn LI 2005237179 A1, the calcined reactor exhaust gas is used as a heat source to heat the wash water to filter alumina hydrate. According to the chemical equation

2А1(ОН)з -> А1гО3 + ЗН2О образуется вода в этом реакторе во время прокаливания.2A1 (OH) s -> A1 g O 3 + ZN 2 O water is formed in this reactor during calcination.

Отработавший газ, отведенный из реактора с псевдоожиженным слоем, таким образом, представляет собой смесь инертного псевдоожижающего газа из реактора и пара, полученного в реакции. Вода, которую конденсируют из этой смеси, имеет температуру приблизительно 83°С, и ее рециркулируют в фильтр для гидрата оксида алюминия как промывочную воду. В таком способе, однако, невыгодно, что вследствие относительно низкой концентрации воды (приблизительно 50%) в отработавшем газе из установки для прокаливания нельзя достигнуть более высокой температуры воды конденсата и, таким образом, очистку в фильтре для гидрата проводят не в оптимальных условиях, а именно при температуре воды чуть ниже точки кипения.The exhaust gas discharged from the fluidized bed reactor is thus a mixture of an inert fluidizing gas from the reactor and steam produced in the reaction. The water that is condensed from this mixture has a temperature of approximately 83 ° C and is recycled to the alumina hydrate filter as wash water. In such a method, however, it is disadvantageous that due to the relatively low concentration of water (approximately 50%) in the exhaust gas from the calcining unit, it is not possible to achieve a higher temperature of the condensate water, and thus, cleaning in the hydrate filter is not carried out under optimal conditions, but it is at water temperature just below the boiling point.

Другой возможностью получения уже предварительно нагретой промывочной воды для фильтра для гидрата является отведение охлаждающей воды со стадии косвенного охлаждения, удаление испарившейся фракции и рециркуляция жидкой фракции в фильтр для гидрата. Однако этот способ имеет тот недостаток, что его нельзя адаптировать к динамическим условиям процесса. Когда температуру или массовый расход материала, подлежащего прокаливанию, увеличивают, доля количества выделяемого тепла на соответствующей стадии охлаждения также будет возрастать. Как следствие, охлаждающая вода на стадии охлаждения испарится или полностью, или, по меньшей мере, в такой большой степени, что не будет достаточного количества промывочной воды для фильтра для гидрата.Another possibility of obtaining pre-heated wash water for the hydrate filter is the removal of cooling water from the indirect cooling stage, removal of the evaporated fraction and recirculation of the liquid fraction into the hydrate filter. However, this method has the disadvantage that it cannot be adapted to the dynamic conditions of the process. When the temperature or mass flow rate of the material to be calcined is increased, the fraction of the amount of heat generated at the corresponding cooling stage will also increase. As a result, the cooling water in the cooling step will evaporate either completely or at least to such a degree that there will not be enough wash water for the hydrate filter.

Следовательно, объектом настоящего изобретения является обеспечение подачи на фильтр для гидрата как можно более теплой воды для фильтрации при работе в нестационарных условиях.Therefore, it is an object of the present invention to provide a hydrate filter with as warm water as possible for filtration when operating under non-stationary conditions.

В соответствии с настоящим изобретением эта задача решена в способе, включающем признаки п. 1 формулы изобретения. К части (А) потока жидкой фракции (А), выходящей со стадии охлаждения, которую направляют в фильтр для гидрата, добавляют дополнительный поток (К) воды, причем соотношение смешивания двух потоков регулируют так, что поток (А) промывочной воды, образующийся из них, имеет постоянное максимальное значение температуры ниже точки кипения и объемный расход, который требуется для промывочной воды для фильтра для гидрата. При нормальном давлении в фильтре для гидрата, это максимальное значение температуры находится в диапазоне между 90 и 100°С, причем значение 95°С является предпочтительным, а значение 97°С особенно предпочтительным. Когда увеличивают массовый расход оксида алюминия, который необходимо охладить, или увеличивают температуру твердых частиц, которые необходимо охладить, образуется больше пара (Э). Температуру потока (А) промывочной воды регулируют, добавляя водный поток (Ζ) таким образом, что температура падает ниже постоянного максимального значения температуры или даже при высокой скорости испарения объемный расход не становится меньше значения, необходимого для фильтрации гидрата. Было установлено, что особенно выгодно осуществлять стадию косвенного охлаждения в охладителе с псевдоожиженным слоем с множеством отдельных камер. Чтобы особенно эффективно использовать количество тепла, содержащееся в еще горячем оксиде алюминия, количество тепла, полученное в первой камере охлаждения, используют для предварительного нагрева гидрата в сушилке для гидрата косвенным теплообменом. Охлаждающую воду из второй камеры с псевдоожиженным слоем используют для предварительного нагрева первичного воздуха способа, как описано в ЕР 0245751 В1, а охлаждающую воду из третьей камеры используют для предварительного нагрева потока промывочной воды для фильтра для гидрата в соответствии с изобретением.In accordance with the present invention, this problem is solved in a method comprising the features of claim 1. An additional stream (K) of water is added to part (A) of the stream of liquid fraction (A) leaving the cooling stage, which is sent to the hydrate filter, the mixing ratio of the two streams being controlled so that the stream (A) of washing water formed from of them, has a constant maximum temperature below the boiling point and the volumetric flow rate required for rinsing water for the hydrate filter. At normal pressure in the hydrate filter, this maximum temperature is between 90 and 100 ° C., with a value of 95 ° C. being preferred and a value of 97 ° C. particularly preferred. When the mass flow rate of alumina to be cooled is increased, or the temperature of the solid particles to be cooled is increased, more steam (E) is generated. The temperature of the wash water stream (A) is controlled by adding a water stream (Ζ) so that the temperature drops below a constant maximum temperature or even at a high evaporation rate, the volumetric flow rate does not become less than the value needed to filter the hydrate. It has been found that it is particularly advantageous to carry out an indirect cooling step in a fluidized bed cooler with many separate chambers. In order to make particularly efficient use of the amount of heat contained in the still hot alumina, the amount of heat obtained in the first cooling chamber is used to preheat the hydrate in the hydrate dryer by indirect heat transfer. The cooling water from the second fluidized bed chamber is used to preheat the primary air of the process as described in EP 0245751 B1, and the cooling water from the third chamber is used to preheat the wash water stream for the hydrate filter in accordance with the invention.

Предпочтительно охлаждающую воду, проходящую через стадию косвенного охлаждения, подают при избыточном давлении, и охлаждающая вода расширяется после прохождения через стадию косвенного охлаждения. Таким образом, можно избежать фазовых переходов хладагента и связанной с ними пониженной передачи тепла на стадии охлаждения. Например, если количество энергии, которая передается охлаждающей воде, колеблется вследствие временного увеличения массового расхода оксида алюминия или из-за более высокой температуры подаваемого оксида алюминия, образуется больше пара. Поскольку испарение расходует много энергии, количество соответствующего пара не сильно увеличивается и не влияет на постоянное количество и температуру промывочной воды, необходимой для постоянной эксплуатации в процессе. Оказалось, что количество (Ό) пара, превышающее минимальное количество пара, является выгодным для фильтрации и остаточного содержания влаги в гидрате.Preferably, cooling water passing through the indirect cooling step is supplied at an overpressure, and cooling water expands after passing through the indirect cooling step. Thus, phase transitions of the refrigerant and the associated reduced heat transfer during the cooling stage can be avoided. For example, if the amount of energy that is transferred to the cooling water fluctuates due to a temporary increase in the mass flow of alumina or due to the higher temperature of the supplied alumina, more steam is generated. Since evaporation consumes a lot of energy, the amount of corresponding steam does not increase much and does not affect the constant amount and temperature of the wash water necessary for continuous operation in the process. It turned out that the amount (Ό) of steam in excess of the minimum amount of steam is beneficial for filtration and residual moisture content in the hydrate.

- 2 022436- 2 022436

Для обеспечения постоянного расхода охлаждающей воды в пределах соответствующей стадии охлаждения свежую воду (Р) добавляют в остаточный поток (К), оставшийся после отделения части потока жидкой фракции; остаточный поток (К) является разностью между общим потоком (Е) и отведенным паром (Ό) и частью (Т) потока. Смешанный поток (М), полученный смешиванием потоков (А) и (Р), по меньшей мере, частично рециркулируют на стадию косвенного охлаждения в качестве охлаждающего потока (К). Чтобы упростить регулирование температуры в установке, охлаждающий поток (К) всегда можно подавать при постоянном объемном расходе и/или при постоянной температуре. Благодаря возможности гибкого добавления потока (Р) свежей воды, объемный расход и/или температуру охлаждающей воды (К) на стадии охлаждения можно, однако, также регулировать в зависимости от количества и/или температуры оксида алюминия, который нужно охладить.To ensure a constant flow rate of cooling water within the respective cooling stage, fresh water (P) is added to the residual stream (K) remaining after separation of a portion of the liquid fraction stream; the residual stream (K) is the difference between the total stream (E) and the allotted steam (Ό) and part (T) of the stream. The mixed stream (M) obtained by mixing the streams (A) and (P) is at least partially recycled to the indirect cooling step as a cooling stream (K). To simplify the temperature control in the installation, the cooling stream (K) can always be supplied at a constant volumetric flow rate and / or at a constant temperature. Due to the ability to flexibly add fresh water stream (P), the volumetric flow rate and / or temperature of the cooling water (K) in the cooling stage can, however, also be controlled depending on the amount and / or temperature of the alumina to be cooled.

Однако остаточную жидкую фракцию (К) можно также сначала закачать в бак для хранения и смешать там со свежей водой (Р), в соответствии с чем, резервуар для воды можно расположить в этом баке для хранения, возможный температурный диапазон которого лежит между температурой свежей воды и температурой остаточного потока (К).However, the residual liquid fraction (K) can also first be pumped into the storage tank and mixed there with fresh water (P), according to which, the water tank can be placed in this storage tank, the possible temperature range of which lies between the fresh water temperature and the temperature of the residual stream (K).

Чтобы упростить принцип регулирования, поток (Ζ) воды, добавленный к части (Т) потока жидкой фракции (А), кроме того, можно взять из свежей воды.To simplify the principle of regulation, the stream (Ζ) of water added to part (T) of the stream of liquid fraction (A) can also be taken from fresh water.

Особенно благоприятно, когда этот поток (Ζ) воды для регулирования температуры и объемного расхода промывочной воды (XV) представляет собой часть потока от смешанного потока (М), закачанного в бак для хранения и смешанного там со свежей водой, так как таким образом можно достигнуть более высокой температуры потока (Ζ) воды без дополнительного нагрева.It is especially advantageous when this flow (Ζ) of water for regulating the temperature and volumetric flow rate of the washing water (XV) is part of the flow from the mixed stream (M) pumped into the storage tank and mixed there with fresh water, since this can be achieved higher flow temperature (Ζ) of water without additional heating.

В пересчете на энергию особенно выгодно, когда фильтр для гидрата снабжен кожухом для подвода пара, посредством которого гидрат можно подвергнуть первой сушке уже во время фильтрации. В предпочтительном аспекте изобретения этот кожух для подвода пара, по меньшей мере, частично работает с паром (Ό), который получают из охлаждающей воды стадии косвенного охлаждения, поскольку таким образом можно снизить требуемую энергию для дальнейших стадий предварительной сушки.In terms of energy, it is especially advantageous when the hydrate filter is provided with a casing for supplying steam, by means of which the hydrate can be subjected to first drying already during filtration. In a preferred aspect of the invention, this casing for supplying steam at least partially works with steam (Ό), which is obtained from the cooling water of the indirect cooling stage, since in this way the required energy can be reduced for further preliminary drying stages.

Изобретение также относится к установке для получения оксида алюминия из гидроксида алюминия, которая подходит для осуществления описанного способа и включает признаки п.8 формулы изобретения. Установка включает по меньшей мере один фильтр для гидрата, в котором гидроксид алюминия очищают промывочной водой, по меньшей мере одну ступень предварительного нагрева, в которой очищенный гидроксид алюминия, по меньшей мере, частично высушивают и/или предварительно прокаливают, реактор с псевдоожиженным слоем, в котором предварительно обработанный гидроксид алюминия прокаливают, получая оксид алюминия, и по меньшей мере одну ступень косвенного охлаждения с контуром охлаждения, по которому циркулирует вода в качестве хладагента, в котором охлаждают полученный оксид алюминия. После ступени косвенного охлаждения расположено устройство для сепарации пара, чтобы отделить газообразную и жидкую фракции охлаждающей воды. Обратный трубопровод соединяет контур охлаждения ступени косвенного охлаждения с трубопроводом, подающим промывочную воду в фильтр для гидрата, где в соответствии с настоящим изобретением имеется регулирующее устройство после сепаратора пара, которое регулирует подачу промывочной воды с постоянным значением максимальной температуры ниже точки кипения воды и объемным расходом, требуемым для промывочной воды для фильтра для гидрата, таким образом, что оно регулирует количественные соотношения части (V) потока, направленной в фильтр для гидрата, и дополнительного потока воды (Ζ). Кроме того, регулирующее устройство соединено с входом контура охлаждения через трубопровод.The invention also relates to a plant for producing aluminum oxide from aluminum hydroxide, which is suitable for implementing the described method and includes the features of claim 8. The installation includes at least one hydrate filter, in which the aluminum hydroxide is purified by washing water, at least one preheating step, in which the purified aluminum hydroxide is at least partially dried and / or preliminarily calcined, in a fluidized bed reactor, wherein the pretreated aluminum hydroxide is calcined to obtain alumina and at least one indirect cooling stage with a cooling circuit through which water circulates as a refrigerant, in cooled torus obtained alumina. After the indirect cooling stage, a steam separation device is located to separate the gaseous and liquid fractions of the cooling water. A return pipe connects the cooling circuit of the indirect cooling stage to a pipe supplying washing water to the hydrate filter, where, in accordance with the present invention, there is a control device after the steam separator that controls the supply of washing water with a constant maximum temperature below the boiling point of the water and the volumetric flow rate, required for rinsing water for the hydrate filter, so that it controls the proportions of the part (V) of the stream directed to the filter for hydrate, and additional water flow (Ζ). In addition, the control device is connected to the input of the cooling circuit through a pipeline.

В соответствии с воплощением изобретения, в начале трубопровода на входе контура охлаждения расположен бак для хранения, который в то же время можно использовать в качестве источника воды для регулирования температуры и количества промывочной воды, подаваемой на фильтр для гидрата.In accordance with an embodiment of the invention, a storage tank is located at the beginning of the pipeline at the inlet of the cooling circuit, which at the same time can be used as a water source to control the temperature and amount of washing water supplied to the hydrate filter.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения, фильтр для гидрата снабжен кожухом для подвода пара для частичной сушки гидрата оксида алюминия, причем этот кожух для подвода пара соединен с паровыпускным отверстием сепаратором пара через трубопровод. Как результат, полученный пар можно использовать в точке процесса, где колебания качества и количества пара практически не оказывают влияния на управление процессом.In accordance with one aspect of the present invention, the hydrate filter is provided with a casing for supplying steam for partially drying the alumina hydrate, the casing for supplying steam being connected to a steam outlet by a steam separator through a conduit. As a result, the obtained steam can be used at a process point where fluctuations in the quality and quantity of steam have practically no effect on process control.

Особенно выгодно, когда теплообменник размещен в трубопроводе, идущем от регулирующего устройства и выходящем в фильтр для гидрата. Во время запуска установки, когда еще отсутствует горячий оксид алюминия в ступени косвенного охлаждения, указанный теплообменник обеспечивает, тем не менее, промывку уже загруженного фильтра для гидрата теплой промывочной водой. В принципе, этот теплообменник можно также расположить в другом месте, например, между сепаратором пара и регулирующим устройством, посредством чего воду, рециркулированную как в фильтр для гидрата, так и в ступень охлаждения, нагревают, и, следовательно, регулирование температуры на самой стадии охлаждения происходит в узком диапазоне температур с самого начала.It is especially advantageous when the heat exchanger is placed in the pipeline coming from the control device and leaving the hydrate filter. During the start-up of the installation, when there is still no hot alumina in the indirect cooling stage, this heat exchanger nevertheless provides washing of the already loaded hydrate filter with warm washing water. In principle, this heat exchanger can also be located in another place, for example, between a steam separator and a control device, whereby the water recirculated both to the hydrate filter and to the cooling stage is heated, and therefore, the temperature is controlled at the cooling stage itself occurs in a narrow temperature range from the very beginning.

Дальнейшие разработки, преимущества и возможности применения изобретения могут также быть взяты из нижеследующего описания воплощений и чертежей. Все признаки, описанные и/или изображенные, образуют предмет настоящего изобретения сами по себе или в любом сочетании, независимо от их включения в формулу изобретения или в обратные ссылки.Further developments, advantages, and applications of the invention may also be taken from the following description of embodiments and drawings. All features described and / or depicted constitute the subject of the present invention by themselves or in any combination, regardless of their inclusion in the claims or in reverse links.

- 3 022436- 3 022436

На чертежах:In the drawings:

на фиг. 1 схематично показана установка для осуществления способа по изобретению;in FIG. 1 schematically shows an apparatus for implementing the method of the invention;

на фиг. 2 схематично показана установка для осуществления способа по изобретению в соответствии со вторым воплощением;in FIG. 2 schematically shows an apparatus for carrying out the method according to the invention in accordance with a second embodiment;

на фиг. 3 схематично показана установка для осуществления способа по изобретению в соответствии с третьим воплощением;in FIG. 3 schematically shows an apparatus for implementing the method of the invention in accordance with a third embodiment;

на фиг. 4 показан ход отдельных потоков в соединении со ступенью охлаждения;in FIG. 4 shows the course of individual flows in conjunction with a cooling stage;

на фиг. 5 показано уменьшение остаточной влаги в зависимости от относительного количества используемого пара.in FIG. 5 shows a reduction in residual moisture as a function of the relative amount of steam used.

В соответствии с блок-схемой способа по изобретению, как показано на фиг. 1, суспензию, которая содержит сырой гидроксид алюминия (А1(ОН)3), загружают в фильтр 1 для гидрата и очищают там промывочной водой из трубопровода 51. Предпочтительно фильтр для гидрата снабжен кожухом для подвода пара, где гидрат уже частично сушат при фильтрации. Фильтрат выгружают.According to the flowchart of the method of the invention, as shown in FIG. 1, a slurry that contains crude aluminum hydroxide (A1 (OH) 3 ) is loaded into the hydrate filter 1 and cleaned there with wash water from line 51. Preferably, the hydrate filter is provided with a casing for supplying steam, where the hydrate is already partially dried by filtration. The filtrate is discharged.

После очистки гидроксид алюминия вводят через трубопровод 5 в бункер 1', посредством чего можно компенсировать колебания в добавлении продукта извлечения. Оттуда гидрат вводят через трубопровод 2 в сушилку 3 для гидрата, в которой гидрат нагревают до температуры приблизительно 100110°С посредством косвенного теплообмена с жидкой теплопередающей средой, в частности, с водой, и сушат практически полностью, исходя из содержания влаги, например, 6%. Высушенный гидрат затем подают в суспензионный теплообменник 4 первой стадии предварительного нагрева и предварительно нагревают до температуры от 100 до 200°С.After purification, aluminum hydroxide is introduced through line 5 into hopper 1 ', whereby fluctuations in the addition of the recovery product can be compensated. From there, the hydrate is introduced through line 2 into the hydrate dryer 3, in which the hydrate is heated to a temperature of approximately 100 110 ° C by indirect heat exchange with a liquid heat transfer medium, in particular water, and dried almost completely based on a moisture content of, for example, 6% . The dried hydrate is then fed to the slurry heat exchanger 4 of the first preheating stage and preheated to a temperature of from 100 to 200 ° C.

Через перепускной трубопровод 5' часть потока гидрата можно непосредственно подавать в суспензионный теплообменник 4 мимо сушилки 3 для гидрата. Размер части потока регулируют с помощью регулирующего клапана 6, который можно расположить в трубопроводе 2 или перепускном трубопроводе 5. Регулирование обходящего потока осуществляют в зависимости от температуры отработанного газа для того, чтобы сохранить потери энергии как можно более низкими. Если большее количество гидрата подают в сушилку 3 для гидрата, то температура отработанного газа из суспензионного теплообменника 4 возрастает, так как больше влаги (воды) удаляют в сушилке 3 для гидрата и выпаривают не только в последующем суспензионном теплообменнике 4. При подаче небольшого количества гидрата в сушилку 3 для гидрата, большее количество влажного гидрата подают в суспензионный теплообменник 4, и температура отработанного газа соответственно уменьшается. Поток отработанного газа, поступающий со второй стадии предварительного нагрева, подхватывает твердые частицы, введенные в суспензионный теплообменник 4, нагревает их и через трубопровод 7 пневматически вводит во входную область электростатического газоочистителя (ЭГО) 8, который представляет собой предварительный сепаратор. В электрофильтре 8 газ очищают и при температуре от 110 до 170°С, предпочтительно от 120 до 140°С выводят через не показанную на чертеже трубу.Through the bypass pipe 5 ', part of the hydrate stream can be directly fed to the slurry heat exchanger 4 past the hydrate dryer 3. The size of the part of the flow is controlled by a control valve 6, which can be positioned in the pipe 2 or the bypass pipe 5. The bypass flow is controlled depending on the temperature of the exhaust gas in order to keep the energy loss as low as possible. If more hydrate is fed to the hydrate dryer 3, then the temperature of the exhaust gas from the slurry heat exchanger 4 increases, since more moisture (water) is removed in the hydrate dryer 3 and evaporated not only in the subsequent slurry heat exchanger 4. When a small amount of hydrate is fed into a hydrate dryer 3, a larger amount of wet hydrate is supplied to the slurry heat exchanger 4, and the temperature of the exhaust gas decreases accordingly. The exhaust gas stream coming from the second preheating stage picks up the solid particles introduced into the suspension heat exchanger 4, heats them, and pneumatically introduces them through the pipeline 7 into the inlet region of the electrostatic gas scrubber (EGO) 8, which is a preliminary separator. In the electrostatic precipitator 8, the gas is purified and at a temperature of from 110 to 170 ° C, preferably from 120 to 140 ° C, is discharged through a pipe not shown in the drawing.

Твердые частицы, выведенные из электростатического газоочистителя 8, доставляют через трубопровод 9 во второй суспензионный теплообменник 10 второй стадии предварительного нагрева, где твердые частицы подхватывают потоком газа, выходящего с третьей стадии предварительного нагрева, нагревают до температуры от 150 до 300°С и подают в разделительный циклон 12 через трубопровод 11. Поток отработанного газа из разделительного циклона 12 подают в суспензионный теплообменник 4 через трубопровод 13, для того, чтобы нагреть гидрат и передать его на электростатический фильтр.The solid particles removed from the electrostatic scrubber 8 are delivered through a conduit 9 to a second suspension heat exchanger 10 of the second preheating stage, where the solid particles are picked up by a stream of gas leaving the third preheating stage, heated to a temperature of from 150 to 300 ° C. and fed to a separation cyclone 12 through conduit 11. The exhaust gas stream from the separation cyclone 12 is fed into the suspension heat exchanger 4 through conduit 13 in order to heat the hydrate and transfer it to the eleme ically electrostatic filter.

Через трубопровод 14 твердые частицы из разделительного циклона 12 вводят в третий суспензионный теплообменник 15 (третья стадия предварительного нагрева), подхватывают потоком газа, выходящим из рециркуляционного циклона циркулирующего псевдоожиженного слоя, и далее обезвоживают и, по меньшей мере, частично дегидратируют (предварительно прокаливают), получая моногидрат оксида алюминия (химические формулы А12О32О или А1ООН), далее называемый моногидратом, при температуре от 200 до 450°С, в частности от 250 до 370°С.Through the conduit 14, solids from the separation cyclone 12 are introduced into the third suspension heat exchanger 15 (third preheating stage), picked up by the gas stream leaving the recirculation cyclone of the circulating fluidized bed, and then dehydrated and at least partially dehydrated (pre-calcined), obtaining monohydrate of aluminum oxide (chemical formulas A1 2 O 3 -H 2 O or A1OOH), hereinafter referred to as monohydrate, at a temperature of from 200 to 450 ° C, in particular from 250 to 370 ° C.

Через трубопровод 17 поток газа и твердых частиц подают в разделительный циклон 18, в котором, в свою очередь, производят разделение потока газа и твердых частиц, где твердые частицы выгружают вниз через трубопровод 19, а отработанный газ вводят во второй суспензионный теплообменник 10 второй стадии предварительного нагрева.Through the pipeline 17, the gas and solid particles flow is fed into the separation cyclone 18, in which, in turn, the gas and solid particles are separated, where the solid particles are discharged downward through the pipeline 19, and the exhaust gas is introduced into the second suspension heat exchanger 10 of the second preliminary stage heating up.

На второй, и особенно на третьей, стадии предварительного нагрева осуществляют, таким образом, предварительное прокаливание гидроксида алюминия. Предварительное прокаливание в рамках настоящего изобретения следует понимать как частичную дегидратацию или отщепление соединений, таких как, например, НС1 и ЫОх. Прокаливанием, с другой стороны, называют полную дегидратацию или отщепление соединений, таких как, например, §О2.In the second, and especially in the third, stage of preheating, the preliminary calcination of aluminum hydroxide is thus carried out. The preliminary calcination in the framework of the present invention should be understood as partial dehydration or cleavage of compounds, such as, for example, HCl and Lox. Calcination, on the other hand, refers to complete dehydration or cleavage of compounds, such as, for example, §O 2 .

После разделительного циклона 18, идущего за третьим суспензионным теплообменником 14, твердые частицы разделяют посредством устройства, описанного, например, в ΌΕ 102007014435 А1. Через трубопровод 19 основной поток, содержащий приблизительно от 80 до 90 мас.% потока твердых частиц, подают в реактор 20 с псевдоожиженным слоем, в котором твердые частицы прокаливают и обезвоживают до оксида алюминия (А12О3) при температуре от 850 до 1100°С, в частности, приблизительно 950°С.After the separation cyclone 18, which goes after the third suspension heat exchanger 14, the solid particles are separated by means of the device described, for example, in ΌΕ 102007014435 A1. Through conduit 19, a main stream containing from about 80 to 90% by weight of the solid particle stream is fed to a fluidized bed reactor 20 in which the solid particles are calcined and dehydrated to alumina (Al 2 O 3 ) at a temperature of from 850 to 1100 ° With, in particular, approximately 950 ° C.

Подачу топлива, необходимого для прокаливания, осуществляют через топливный трубопровод 21,The fuel necessary for calcination is supplied through the fuel pipe 21,

- 4 022436 который расположен на небольшой высоте над решеткой реактора 20 с псевдоожиженным слоем. Потоки кислородсодержащего газа, необходимого для горения, подают через подающий трубопровод 22 в качестве псевдоожижающего газа (первичного воздуха) и через подающий трубопровод 23 в качестве вторичного воздуха. В результате подачи газа получают относительно высокую плотность суспензии в нижней области реактора между решеткой и подачей 23 вторичного газа, а над подачей 23 вторичного газа получают суспензию сравнительно низкой плотности. После обычного сжатия, первичный воздух подают в реактор 23 с псевдоожиженным слоем при температуре приблизительно 80°С без дальнейшего нагрева. Температура вторичного воздуха составляет приблизительно 550°С.- 4 022436 which is located at a small height above the lattice of the reactor 20 with a fluidized bed. Streams of oxygen-containing gas necessary for combustion are supplied through the supply pipe 22 as fluidizing gas (primary air) and through the supply pipe 23 as secondary air. As a result of the gas supply, a relatively high density of the suspension is obtained in the lower region of the reactor between the grate and the secondary gas supply 23, and a relatively low density suspension is obtained above the secondary gas supply 23. After conventional compression, the primary air is supplied to the fluidized bed reactor 23 at a temperature of approximately 80 ° C without further heating. The secondary air temperature is approximately 550 ° C.

Через соединительный трубопровод 24 суспензию газа и твердых частиц подают в циклон 16 рециркуляции циркулирующего псевдоожиженного слоя, в котором осуществляют дальнейшее разделение твердых частиц и газа. После выведения твердых частиц из циклона 16 рециркуляции через трубопровод 25 с температурой приблизительно 950°С их вводят в смесительный бак 26. Через перепускной трубопровод 27 часть потока, отделенную под разделительным циклоном 27 и состоящую, главным образом, из моногидрата, также подают в смесительный бак 26 с температурой приблизительно 320-370°С. В смесительном баке 26 поддерживают температуру смешивания приблизительно 700°С в соответствии с пропорцией смешивания потока горячего оксида алюминия, поданного через трубопровод 25, и потока моногидрата, поданного через перепускной трубопровод 27. Два этих потока продукта смешивают в смесительном баке 26, который включает псевдоожиженный слой, для того, чтобы также полностью прокалить моногидрат, поданный через перепускной трубопровод 27 для получения оксида алюминия. Очень долгое время удержания до 30 мин, предпочтительно до 60 мин, приводит к превосходному прокаливанию в смесительном баке. Однако может быть достаточным время удержания менее 2 мин, в частности 1 мин или даже меньше чем 30 с.Through the connecting conduit 24, a suspension of gas and solid particles is fed into a cyclone 16 for recirculation of the circulating fluidized bed, in which further separation of the solid particles and gas is carried out. After the solids are removed from the recycle cyclone 16 through a conduit 25 with a temperature of approximately 950 ° C, they are introduced into the mixing tank 26. Through the bypass conduit 27, a part of the stream separated under the separation cyclone 27 and consisting mainly of monohydrate is also fed into the mixing tank 26 with a temperature of approximately 320-370 ° C. In the mixing tank 26, a mixing temperature of about 700 ° C. is maintained in accordance with the mixing ratio of the hot alumina stream supplied through line 25 and the monohydrate stream supplied through the bypass line 27. The two product streams are mixed in the mixing tank 26, which includes a fluidized bed , in order to also completely calcine the monohydrate fed through the bypass pipe 27 to produce alumina. A very long retention time of up to 30 minutes, preferably up to 60 minutes, leads to excellent calcination in the mixing tank. However, a retention time of less than 2 minutes, in particular 1 minute, or even less than 30 seconds, may be sufficient.

Полученный продукт подают из смесительного бака 26 в первый суспензионный охладитель, образованный восходящим трубопроводом 28 и циклонным сепаратором 29. Через трубопровод 23 отработанный газ из циклонного сепаратора 29 подают в реактор 20 с псевдоожиженным слоем в качестве вторичного воздуха, твердые частицы подают во второй суспензионный охладитель, образованный восходящим трубопроводом 30 и циклонным сепаратором 31 и, наконец, в третий суспензионный охладитель, образованный восходящим трубопроводом 32 и циклонным сепаратором 33. Поток газа через отдельные суспензионные охладители пропускают в противотоке с твердыми частицами через трубопроводы 34 и 35.The resulting product is fed from the mixing tank 26 into the first suspension cooler formed by the ascending pipe 28 and the cyclone separator 29. Through the pipe 23, the exhaust gas from the cyclone separator 29 is fed into the fluidized bed reactor 20 as secondary air, solid particles are fed into the second suspension cooler, formed by the ascending pipe 30 and the cyclone separator 31 and finally into the third suspension cooler formed by the ascending pipe 32 and the cyclone separator 33. Gas flow through separate coolers suspension is passed countercurrently to the solids through conduits 34 and 35.

После прохождения последнего суспензионного охладителя полученный оксид алюминия подвергают окончательному охлаждению в охладителе 36 с псевдоожиженным слоем, оснащенном тремя или четырьмя камерами охлаждения. Оксид алюминия поступает в первую камеру 36а с температурой приблизительно 300°С и нагревает жидкую теплопередающую среду, в частности воду, до температуры от 140 до 195°С, предпочтительно от 150 до 190°С, в частности от 160 до 180°С. Через циркуляционный трубопровод 37 нагретую теплопередающую среду подают в сушилку 3 для гидрата, чтобы высушить соль металла (гидрат) косвенным теплообменом.After passing through the last suspension cooler, the obtained alumina is subjected to final cooling in a fluidized bed cooler 36 equipped with three or four cooling chambers. Alumina enters the first chamber 36a at a temperature of approximately 300 ° C and heats the liquid heat transfer medium, in particular water, to a temperature of from 140 to 195 ° C, preferably from 150 to 190 ° C, in particular from 160 to 180 ° C. Through the circulation pipe 37, the heated heat transfer medium is supplied to the hydrate dryer 3 in order to dry the metal salt (hydrate) by indirect heat transfer.

После прохождения через сушилку 3 для гидрата теплопередающую среду рециркулируют через циркуляционный трубопровод 37 в первую ступень 36а охладителя с псевдоожиженным слоем с температурой от 100 до 190°С, предпочтительно от 120 до 180°С, в частности от 140 до 170°С. Давление в контуре теплопередачи предпочтительно регулируют таким образом, чтобы избежать конденсации теплопередающей среды в сушилке 3 для гидрата, и оно находится на уровне приблизительно от 0,1 до 5 МПа (от 1 до 50 бар), в частности от 0,2 до 4 МПа (от 2 до 40 бар). В расположенной ниже по потоку камере 36Ь оксид алюминия далее охлаждают теплопередающей средой, поданной в противотоке, предпочтительно водой. Теплопередающую среду можно использовать для предварительного нагрева первичного воздуха, который вдувают в реактор 20 с псевдоожиженным слоем через трубопровод 22.After passing through the hydrate dryer 3, the heat transfer medium is recycled through the circulation line 37 to the first stage 36a of the fluidized bed cooler with a temperature of from 100 to 190 ° C, preferably from 120 to 180 ° C, in particular from 140 to 170 ° C. The pressure in the heat transfer circuit is preferably controlled in such a way as to avoid condensation of the heat transfer medium in the hydrate dryer 3, and it is at a level of about 0.1 to 5 MPa (1 to 50 bar), in particular 0.2 to 4 MPa (from 2 to 40 bar). In the downstream chamber 36b, the alumina is further cooled by a heat transfer medium supplied in countercurrent, preferably water. The heat transfer medium can be used to preheat the primary air that is blown into the fluidized bed reactor 20 through a conduit 22.

В третьей камере 36с нагрева теплопередающая среда имеет температуру между 100 и 140°С, предпочтительно от 110 до 135°С, а особенно предпочтительно приблизительно 120°С. Через трубопровод 41 ее подают в сепаратор 42 пара, в котором пар отделяют от жидкой фракции. Через трубопровод 43 этот пар можно подавать в фильтр 1 для гидрата или в его кожух 1' для подачи пара, и уже здесь можно подвергнуть гидрат первой предварительной сушке.In the third heating chamber 36c, the heat transfer medium has a temperature between 100 and 140 ° C, preferably from 110 to 135 ° C, and particularly preferably about 120 ° C. Through line 41 it is fed to a steam separator 42, in which the steam is separated from the liquid fraction. Through line 43, this steam can be fed into the hydrate filter 1 or into its casing 1 'for supplying steam, and already here the hydrate can be subjected to first preliminary drying.

Через трубопровод 44 жидкую фракцию отбирают из сепаратора 42 пара. Регулирующее устройство 50 отводит часть этой жидкой фракции через трубопровод 45 и смешивает ее с дополнительным потоком воды, который подают в регулирующее устройство 50 через трубопровод 52. Вновь сформированный поток смешивают таким образом, что в нем устанавливается определенное значение температуры, предпочтительно 95°С, а более предпочтительно 97°С, с колебаниями ±2°С, предпочтительно ±1°С, а особенно предпочтительно ±0,5°С. Кроме того, поток промывочной воды, направленный к фильтру 1 для гидрата через трубопровод 51, имеет определенный объемный расход. В трубопроводе 51 находится теплообменник 54, который нагревает промывочную воду до требуемого значения температуры, когда ступень 36с охлаждения не может обеспечить достаточно энергии, как это имеет место, например, при запуске процессов.Through line 44, the liquid fraction is taken from the steam separator 42. The control device 50 withdraws a portion of this liquid fraction through conduit 45 and mixes it with an additional water stream, which is supplied to the control device 50 through conduit 52. The newly formed flow is mixed in such a way that a certain temperature value is established, preferably 95 ° C, and more preferably 97 ° C, with fluctuations of ± 2 ° C, preferably ± 1 ° C, and particularly preferably ± 0.5 ° C. In addition, the flow of wash water directed to the hydrate filter 1 through line 51 has a certain volumetric flow rate. In the pipe 51, there is a heat exchanger 54, which heats the washing water to the desired temperature when the cooling stage 36c cannot provide enough energy, as is the case, for example, when starting processes.

- 5 022436- 5 022436

Фракцию жидкого потока, выпускаемого через трубопровод 45, подают через трубопровод 46 в бак 47 для хранения и смешивания, в который подают дополнительную свежую воду через трубопровод 48. Посредством трубопровода 49, смесь жидкой фракции со стадии охлаждения и свежей воды можно отвести из бака 47 для хранения, а затем частично ввести через трубопровод 52 в регулирующее устройство 50 для регулирования требуемого максимального значения температуры и объемного расхода промывочной воды для фильтра 1 для гидрата. Через трубопровод 53 остаток снова подают в контур охлаждения ступени 36с охлаждения в качестве охлаждающей среды, причем было установлено, что особенно благоприятно, когда ее объемный расход остается постоянным и, в предпочтительном аспекте, она также имеет постоянную температуру. В качестве управляющей переменной используют температуру промывочной воды, поступающей в фильтр 1 для гидрата.A fraction of the liquid stream discharged through conduit 45 is fed through conduit 46 to a storage and mixing tank 47, into which additional fresh water is supplied via conduit 48. By conduit 49, a mixture of the liquid fraction from the cooling step and fresh water can be withdrawn from tank 47 to storage, and then partially introduced through the pipe 52 into the control device 50 to control the required maximum temperature and volumetric flow rate of the wash water for the hydrate filter 1. Through conduit 53, the residue is again fed to the cooling circuit of the cooling stage 36c as a cooling medium, and it has been found to be particularly favorable when its volumetric flow rate remains constant and, in a preferred aspect, it also has a constant temperature. As a control variable, the temperature of the wash water entering the hydrate filter 1 is used.

Давление в контуре охлаждения камеры 36с охлаждения можно либо поддерживать постоянным при 0,5 МПа (5 бар), либо регулировать в зависимости от величины расхода и/или температуры охлаждающей воды после прохождения через камеру 36с.The pressure in the cooling circuit of the cooling chamber 36c can either be kept constant at 0.5 MPa (5 bar), or adjusted depending on the flow rate and / or temperature of the cooling water after passing through the chamber 36c.

В камерах 36а-366 псевдоожиженный слой поддерживают вторичным воздухом, который подают через трубопровод 39 с температурой от 80 до 100°С. Вторичный воздух затем отводят из охладителя 36 с псевдоожиженным слоем и используют в качестве транспортирующего воздуха в третьем суспензионном охладителе. Вторичный воздух подают через суспензионный охладитель в противотоке к потоку твердых частиц, отведенных из реактора 20 с псевдоожиженным слоем, где его нагревают перед тем, как подавать в реактор 20 с псевдоожиженным слоем через трубопровод 23. Через трубопровод 40 дополнительный воздух можно направить в ступени 36 охлаждения. Вместо воздуха чистый кислород или воздух, обогащенный кислородом, с содержанием кислорода от 21 до 100 об.% также можно подавать через трубопровод 39 и/или 40.In chambers 36a-366, the fluidized bed is supported by secondary air, which is supplied through conduit 39 with a temperature of from 80 to 100 ° C. Secondary air is then removed from the fluidized bed cooler 36 and used as conveying air in a third slurry cooler. Secondary air is supplied through a slurry cooler in countercurrent to the flow of solid particles discharged from the fluidized bed reactor 20, where it is heated before being fed into the fluidized bed reactor 20 through a conduit 23. Through the conduit 40, additional air can be sent to the cooling stage 36 . Instead of air, pure oxygen or oxygen-enriched air with an oxygen content of 21 to 100 vol.% Can also be supplied through a pipe 39 and / or 40.

На фиг. 2 показана упрощенная схема устройства прокаливания, в котором можно прокаливать гидрат оксида алюминия, а также других металлов. По аналогии с фиг. 1 суспензию гидрата загружают в фильтр 1 и промывают водой из трубопровода 51. Здесь также предпочтительно, чтобы фильтр был снабжен кожухом для подачи пара, в который подают пар через трубопровод 51, посредством чего материал, полученный фильтрованием, уже частично высушивают. Фильтрат сливают и полученный гидрат направляют в бункер 1' по трубопроводу 5. Оттуда его можно равномерно использовать для загрузки установки через трубопровод 5'.In FIG. 2 shows a simplified diagram of a calcination device in which aluminum hydrate and other metals can be calcined. By analogy with FIG. 1, the hydrate suspension is loaded into the filter 1 and washed with water from the pipe 51. It is also preferred here that the filter is provided with a casing for supplying steam to which steam is supplied through the pipe 51, whereby the material obtained by filtration is already partially dried. The filtrate is drained and the resulting hydrate is sent to the hopper 1 'through the pipeline 5. From there it can be used evenly to load the installation through the pipeline 5'.

Эта установка включает суспензионный теплообменник 4, из которого материал вводят в фильтрующее устройство 8 через трубопровод 7. Через трубопровод 9 его направляют оттуда в дальнейший суспензионный теплообменник 15, который связан с разделительным циклоном 18 по трубопроводу 1.7This installation includes a suspension heat exchanger 4, from which the material is introduced into the filtering device 8 through a pipe 7. Through a pipe 9, it is sent from there to a further suspension heat exchanger 15, which is connected to a separation cyclone 18 through a pipe 1.7

Через трубопровод 19 предварительно нагретый и высушенный материал затем подают в реактор 20 прокаливания. Этот реактор соединен с циклоном 16 рециркуляции по трубопроводу 24. Также выгодно сконструировать реактор как реактор с псевдоожиженным слоем и ввести в реактор нагретый псевдоожижающий газ через трубопровод 22. Условия предварительной обработки и прокаливания, по существу, соответствуют условиям, описанным на фиг. 1, применительно к прокаливанию алюминия.Through conduit 19, preheated and dried material is then fed to the calcination reactor 20. This reactor is connected to the recycle cyclone 16 via conduit 24. It is also advantageous to design the reactor as a fluidized bed reactor and to introduce heated fluidizing gas into the reactor through conduit 22. The pretreatment and calcination conditions substantially correspond to those described in FIG. 1, in relation to the calcination of aluminum.

Твердые частицы, выходящие из циклона 16 рециркуляции через трубопровод 25, и твердые частицы, отделенные через перепускной трубопровод 27 ниже разделительного циклона 18, вводят в смесительный бак 26. В этом смесительном баке 26 температуру смешивания регулируют в соответствии с соотношением смешивания между потоком горячего оксида, который подают через трубопровод 25, и потоком гидрата, который подают через перепускной трубопровод 27, а также прокаливают гидрат. Для обеспечения хорошего перемешивания оказалось благоприятным, когда твердые частицы присутствуют в смесительном баке 26 как циркулирующий псевдоожиженный слой.The solids exiting the recycle cyclone 16 through conduit 25 and the solids separated through the bypass conduit 27 below the separation cyclone 18 are introduced into the mixing tank 26. In this mixing tank 26, the mixing temperature is controlled in accordance with the mixing ratio between the hot oxide stream, which is fed through a conduit 25, and a hydrate stream that is fed through a bypass conduit 27, and the hydrate is calcined. To ensure good mixing, it has proven favorable when solids are present in the mixing tank 26 as a circulating fluidized bed.

Через трубопровод 35 твердые частицы затем вводят в циклонный сепаратор 33, который соединен с многоступенчатым охладителем 36 с псевдоожиженным слоем. Камеры охладителя 36 можно использовать для предварительного нагрева различных потоков в процессе. Контур, показанный здесь, соответствует контуру, изображенному на фиг. 1.Through conduit 35, solids are then introduced into a cyclone separator 33, which is connected to a multi-stage fluidized bed cooler 36. Cooler chambers 36 may be used to preheat various streams in the process. The outline shown here corresponds to the outline shown in FIG. one.

Через трубопровод 41 воду, нагретую в одной из камер, подают в сепаратор 42 пара, в котором пар отделяют от жидкой фракции. Через трубопровод 43 этот пар можно подавать в фильтр 1 для гидрата.Through a pipe 41, water heated in one of the chambers is supplied to a steam separator 42, in which the steam is separated from the liquid fraction. Through line 43, this steam can be supplied to the hydrate filter 1.

Через трубопровод 44 жидкую фракцию отбирают из сепаратора 42 пара и вводят в регулирующее устройство 50. Оно же отводит часть этой жидкой фракции через трубопровод 45 и смешивает ее с дополнительным потоком воды, которую подают в регулирующее устройство 50 через трубопровод 52. Во вновь образованном потоке, таким образом, можно установить определенное значение температуры, предпочтительно 95СС, еще более предпочтительно 97°С, с колебаниями ±2°С, предпочтительно ±1°С, а особенно предпочтительно ±0,5°С.Through line 44, the liquid fraction is taken from the steam separator 42 and introduced into the control device 50. It also draws part of this liquid fraction through the pipe 45 and mixes it with an additional stream of water, which is supplied to the control device 50 through the pipe 52. In the newly formed stream, thus, it is possible to set a specific temperature value, preferably C 95 C, more preferably 97 ° C, with a range ± 2 ° C, preferably ± 1 ° C, and particularly preferably ± 0.5 ° C.

Через трубопровод 51 поток промывочной воды направляют к фильтру 1 для гидрата, причем в трубопроводе 51 расположен теплообменник 54, который может нагревать промывочную воду до требуемого значения температуры, когда она еще не имеет необходимой температуры.Through conduit 51, the wash water stream is directed to the hydrate filter 1, with a heat exchanger 54 located in conduit 51, which can heat the wash water to the desired temperature when it does not yet have the required temperature.

Фракцию жидкого потока, не выпущенную через трубопровод 45, подают через трубопровод 46 в бак 47 для хранения и смешивания. В этот смесительный бак дополнительно подают свежую воду поA fraction of the liquid stream not discharged through line 45 is fed through line 46 to tank 47 for storage and mixing. Fresh water is additionally supplied to this mixing tank by

- 6 022436 трубопроводу 48. Через трубопровод 49 воду можно отвести из бака 47 для хранения, а затем часть подать в регулирующее устройство 50 по трубопроводу 52 для регулирования требуемого значения максимальной температуры и объемного расхода промывочной воды для фильтра 1 для гидрата. Через трубопровод 53 остаток снова подают в контур охлаждения ступени 36с охлаждения в качестве охлаждающей среды. Управляющей переменной является температура промывочной воды, поступающей в фильтр 1 для гидрата через трубопровод 51.- 6 022436 to the pipeline 48. Through the pipeline 49, water can be drained from the storage tank 47, and then a portion can be supplied to the control device 50 via the pipe 52 to control the required maximum temperature and volumetric flow rate of the wash water for the hydrate filter 1. Through line 53, the residue is again fed into the cooling circuit of the cooling stage 36c as a cooling medium. The control variable is the temperature of the wash water entering the hydrate filter 1 through line 51.

Фиг. 3 соответствует представленной фиг. 2, за исключением того, что после реактора 20 прокаливания и смесительного бака 26 расположен не один, а два суспензионных теплообменника 29, 33, которые соединены друг с другом через трубопровод 35.FIG. 3 corresponds to that of FIG. 2, except that after the calcination reactor 20 and the mixing tank 26, not one but two suspension heat exchangers 29, 33 are located, which are connected to each other via a pipe 35.

на фиг. 4 схематически представлены отдельные потоки внутри блока, состоящего из ступени 36с охлаждения, фильтра 1 для гидрата и связанной с ними системы контура охлаждения. В ступени 36с охлаждения теплый оксид алюминия предпочтительно вводят в камеру с псевдоожиженным слоем. Если ступень охлаждения сконструирована как ступень охлаждения с псевдоожиженным слоем, в нее подают псевдоожижающий газ, как показано на фиг. 4. Над псевдоожиженным слоем может проходить поток дополнительного газа. Поток Е, отведенный из ступени 36с охлаждения, содержит общий поток хладагента, нагретого в ступени охлаждения. В сепараторе 42 пара газообразную фракцию отводят из этого потока Е как паровой поток Ό, а жидкую фракцию отводят как поток А. Выгодно, что поток Е находится под избыточным давлением и расширяется до нормального давления в сепараторе 42 пара и в блоке, находящемся выше по потоку, соответственно. Жидкую фракцию А, выведенную из сепаратора 42 пара, делят на часть Т потока и остаточный поток К. Фракция Т представляет собой ту фракцию, которую в конечном счете рециркулируют в фильтр 1 для гидрата в качестве промывочной воды.in FIG. 4 schematically illustrates individual flows within a unit consisting of a cooling stage 36c, a hydrate filter 1, and a related cooling circuit system. In the cooling stage 36c, warm alumina is preferably introduced into the fluidized bed chamber. If the cooling stage is designed as a cooling stage with a fluidized bed, fluidizing gas is supplied to it, as shown in FIG. 4. Above the fluidized bed can pass a stream of additional gas. The flow E withdrawn from the cooling stage 36c contains a total flow of refrigerant heated in the cooling stage. In the steam separator 42, a gaseous fraction is withdrawn from this stream E as a steam stream Ό, and a liquid fraction is withdrawn as a stream A. It is advantageous that stream E is under overpressure and expands to normal pressure in the steam separator 42 and in the unit located upstream , respectively. The liquid fraction A withdrawn from the steam separator 42 is divided into a portion T of the stream and a residual stream K. Fraction T is that fraction which is ultimately recycled to the hydrate filter 1 as wash water.

Чтобы избежать ситуации, при которой промывочная вода в фильтре 1 для гидрата кипит при фильтрации и, следовательно, становится более не доступной для процесса очистки, дополнительный поток Ζ примешивают к части Т потока, причем примешанная фракция настолько велика, что температура суммарного потока промывочной воды А, полученного смешением потоков Т и Ζ, имеет фиксированное значение температуры приблизительно 95°С, предпочтительно 97°С, но в любом случае ниже точки кипения воды. Кроме того, объемный расход промывочной воды остается постоянным.In order to avoid a situation in which the washing water in the hydrate filter 1 boils during filtration and, therefore, is no longer available for the cleaning process, an additional stream меш is mixed into the part T of the stream, and the mixed fraction is so high that the temperature of the total stream of washing water A obtained by mixing flows T and имеет has a fixed temperature of approximately 95 ° C, preferably 97 ° C, but in any case below the boiling point of water. In addition, the volumetric flow rate of the wash water remains constant.

Фракцию жидкого потока А, используемого в качестве промывочной воды, подают в бак 47 для хранения как остаточный поток К. Его смешивают там со свежей водой из потока Р. Смесь, отведенную из бака 47 для хранения, а именно смешанный поток М, частично используют в качестве потока Ζ.The fraction of the liquid stream A, used as washing water, is fed into the storage tank 47 as a residual stream K. It is mixed there with fresh water from stream P. The mixture withdrawn from the storage tank 47, namely, mixed stream M, is partially used in stream quality Ζ.

Разность между потоками М и Ζ подают обратно в ступень 36с косвенного охлаждения в качестве охлаждающего потока К. Объемный расход этого охлаждающего потока К поддерживают постоянным.The difference between the flows M and Ζ is fed back to the indirect cooling stage 36c as a cooling stream K. The volumetric flow rate of this cooling stream K is kept constant.

В обычной установке, примерно 3 т ч-1 пара получают в третьей камере 36с охлаждения в режиме полной нагрузки. По соображениям безопасности части установки, соединенные с третьей камерой 36с охлаждения, должны быть сконструированы таким образом, чтобы вся вода из контура охлаждения могла испариться. Эта величина является результатом умножения количества воды, подаваемой в качестве охлаждающей воды, разности температур, возникающей на стадии охлаждения, и теплоемкости воды при средней температуре в камере 36с охлаждения. При количестве воды 72 т -ч-1, разности температур 48°С и средней теплоемкости 4,2 кДж-кг-1-1, рассчитанное количество энергии составляет 14,5 ГДж-ч-1, что соответствует количеству пара 7960 м3-1 (при н.у.). Таким образом, все клапаны должны быть рассчитаны на нагрузку приблизительно 8000 м3-1 (при н.у.) пара.In a typical installation, about 3 th −1 steam is obtained in the third cooling chamber 36c at full load. For safety reasons, parts of the unit connected to the third cooling chamber 36c should be designed so that all water from the cooling circuit can evaporate. This value is the result of multiplying the amount of water supplied as cooling water, the temperature difference that occurs during the cooling stage, and the heat capacity of water at an average temperature in the cooling chamber 36c. With a quantity of water of 72 t-h -1 , a temperature difference of 48 ° C and an average heat capacity of 4.2 kJ-kg -1 -K -1 , the calculated amount of energy is 14.5 GJ-h -1 , which corresponds to a vapor amount of 7960 m 3- h -1 (at NU). Thus, all valves should be designed for a load of approximately 8000 m 3 -h -1 (at n.o.) steam.

На фиг. 5 показано уменьшение остаточной влаги в гидрате в зависимости от количества используемого пара, причем это количество пара указано относительно используемого количества твердых частиц. Таким образом, используя большие количества пара, остаточную влагу в гидрате можно уменьшить, что приводит к стабилизации процесса, так как таким образом предотвращают введение больших количеств воды в процесс. Выгодное снижение влажности гидрата, таким образом, приводит к уменьшению расхода энергии для процесса прокаливания.In FIG. 5 shows a decrease in residual moisture in the hydrate as a function of the amount of steam used, and this amount of steam is indicated relative to the amount of solid particles used. Thus, by using large quantities of steam, the residual moisture in the hydrate can be reduced, which leads to stabilization of the process, since this prevents the introduction of large quantities of water into the process. An advantageous reduction in hydrate moisture, thus, leads to a reduction in energy consumption for the calcination process.

Пример.Example.

Значения в таблице относятся к схеме, показанной на фиг. 4. В столбцах 2-9 указаны соответствующие массовые расходы в час, в то время как в столбцах 10-16 указаны температуры соответствующих потоков. В таблице показан размер отдельных потоков и их соответствующие температуры при различных условиях, в частности, при различных объемных расходах промывочной воды в фильтре для гидрата. Если требуется меньше воды в фильтре 1 для гидрата, то большие фракции собирают в баке 47 для хранения, при таком же общем объеме.The values in the table refer to the circuit shown in FIG. 4. Columns 2–9 indicate the corresponding mass flow rates per hour, while columns 10–16 indicate the temperatures of the respective flows. The table shows the size of the individual streams and their corresponding temperatures under various conditions, in particular, at different volumetric flows of washing water in the hydrate filter. If less water is required in the hydrate filter 1, large fractions are collected in the storage tank 47, with the same total volume.

- 7 022436- 7 022436

Массовые расходы и значения температуры в схеме согласно способу по изобретениюMass flow rates and temperature values in a circuit according to the method of the invention

м. кг-ч'1 m kg-h ' 1 Ζ, кг-ч'1 Ζ, kg-h ' 1 К, кгч'1 K, kg / h ' 1 Е, КГ'Ч'1 E, KG'CH ' 1 А, кг-ч'1 A kg-h ' 1 νν, кг-ч'1 νν, kg-h ' 1 Р, КГ'Ч ' R, KG'CH ' ϋ, кгч'1 ϋ, kg / h ' 1 Т(М), С T (M) FROM Т<Е>, ’С T <E>, 'FROM ТОЛО, ’С TOLO 'FROM Т(О), ’С T (O) 'FROM Т(8)‘, ’С T (8) ‘, 'FROM Т(А)‘, ’С T (A) ‘, 'FROM 1 one 8200 8200 9169 9169 72831 72831 72831 72831 72355 72355 81524 81524 82000 82000 476 476 52 52 106 106 97 97 103 103 161 161 66 66 2 2 8200 8200 9135 9135 72865 72865 72865 72865 71919 71919 73862 73862 74808 74808 946 946 56 56 109 109 97 97 103 103 161 161 67 67 3 3 8200 8200 9080 9080 72920 72920 72920 72920 71508 71508 66287 66287 67698 67698 1411 1411 61 61 113 113 97 97 103 103 161 161 67 67 4 4 8200 8200 9017 9017 72983 72983 72983 72983 71110 71110 58794 58794 60667 60667 1873 1873 65 65 116 116 97 97 103 103 161 161 67 67 5 5 3200 3200 8815 8815 73185 73185 73185 73185 70910 70910 51361 51361 53636 53636 2275 2275 70 70 119 119 97 97 103 103 161 161 67 67 6 6 8200 8200 8649 8649 73351 73351 73351 73351 70639 70639 43989 43989 46680 46680 2712 2712 74 74 122 122 97 97 103 103 161 161 67 67 7 7 8200 8200 8416 8416 73584 73584 73584 73584 70441 70441 36592 36592 39735 39735 3143 3143 78 78 125 125 97 97 103 103 161 161 68 68 8 8 8200 8200 8240 8240 73760 73760 73760 73760 70141 70141 29283 29283 32901 32901 3618 3618 82 82 129 129 97 97 103 103 161 161 68 68 9 nine 8200 8200 7902 7902 74098 74098 74098 74098 70009 70009 21904 21904 25993 25993 4089 4089 87 87 132 132 97 97 103 103 161 161 68 68 10 10 8200 8200 6779 6779 75221 75221 75221 75221 70713 70713 12851 12851 18358 18358 4508 4508 91 91 134 134 97 97 103 103 161 161 88 88

*Т(8): Температура пара при точке кипения.* T (8): Steam temperature at boiling point.

*Т(А): Температура алюминия на выходе.* T (A): Aluminum outlet temperature.

Список номеров на чертежах:List of numbers in the drawings:

- фильтр для гидрата 1' бункер;- filter for hydrate 1 'hopper;

- трубопровод;- pipeline;

- сушилка для гидрата;- hydrate dryer;

- суспензионный теплообменник;- suspension heat exchanger;

5, 5' - трубопровод;5, 5 '- pipeline;

- регулирующий клапан;- control valve;

- трубопровод;- pipeline;

- электрофильтр;- electrostatic precipitator;

- трубопровод;- pipeline;

- суспензионный теплообменник;- suspension heat exchanger;

- трубопровод;- pipeline;

- разделительный циклон;- separation cyclone;

- трубопровод;- pipeline;

- трубопровод;- pipeline;

- суспензионный теплообменник;- suspension heat exchanger;

- циклон рециркуляции;- cyclone recirculation;

- трубопровод;- pipeline;

- разделительный циклон;- separation cyclone;

- трубопровод;- pipeline;

- реактор с псевдоожиженным слоем;- fluidized bed reactor;

- топливный трубопровод;- fuel pipeline;

- подающий трубопровод;- supply pipeline;

- подающий трубопровод;- supply pipeline;

- соединяющий трубопровод;- connecting pipeline;

- трубопровод;- pipeline;

- смесительный бак;- mixing tank;

- перепускной трубопровод;- bypass pipeline;

- восходящий трубопровод;- ascending pipeline;

- циклонный сепаратор;- cyclone separator;

- восходящий трубопровод;- ascending pipeline;

- циклонный сепаратор;- cyclone separator;

- восходящий трубопровод;- ascending pipeline;

- циклонный сепаратор;- cyclone separator;

- трубопровод;- pipeline;

- трубопровод;- pipeline;

- охладитель с псевдоожиженным слоем (несколько камер); 36а-4 - камеры охладителя 36 с псевдоожиженным слоем;- fluidized bed cooler (several chambers); 36a-4 — fluidized bed cooler chambers 36;

- циркуляционный трубопровод;- circulation pipe;

- трубопровод;- pipeline;

- трубопровод;- pipeline;

- трубопровод;- pipeline;

- трубопровод;- pipeline;

- сепаратор пара;- steam separator;

- 8 022436- 8 022436

- трубопровод;- pipeline;

- трубопровод;- pipeline;

- трубопровод;- pipeline;

- трубопровод;- pipeline;

- бак для хранения;- storage tank;

- трубопровод;- pipeline;

- трубопровод;- pipeline;

- регулирующее устройство;- regulating device;

- обратный трубопровод;- return pipe;

- трубопровод;- pipeline;

- трубопровод;- pipeline;

- теплообменник;- heat exchanger;

А - жидкая фракция;A is the liquid fraction;

Ό - поток пара;Ό - steam flow;

Е - поток хладагента;E is the flow of refrigerant;

Р - поток свежей воды;P is the flow of fresh water;

М - смешанный поток;M is a mixed stream;

К - остаточный поток;K is the residual flow;

Т - часть потока;T is part of the stream;

№ - поток промывочной воды; Ζ - дополнительный поток.No. - flow of wash water; Ζ - additional stream.

Claims (11)

1. Способ получения оксида алюминия из гидроксида алюминия, где:1. The method of producing alumina from aluminum hydroxide, where: а) гидроксид алюминия очищают промывочной водой в фильтре для гидрата;a) aluminum hydroxide is purified by washing water in a hydrate filter; б) очищенный гидроксид алюминия, по меньшей мере, частично высушивают и/или предварительно прокаливают в ходе по меньшей мере одной стадии предварительного нагрева;b) the purified aluminum hydroxide is at least partially dried and / or pre-calcined during at least one pre-heating step; в) этот предварительно обработанный гидроксид алюминия прокаливают в реакторе с псевдоожиженным слоем, получая оксид алюминия;c) this pretreated aluminum hydroxide is calcined in a fluidized bed reactor to obtain alumina; г) полученный оксид алюминия охлаждают в ходе по меньшей мере одной стадии косвенного охлаждения с использованием воды в качестве хладагента;d) the resulting alumina is cooled during at least one indirect cooling step using water as a refrigerant; д) пар (Ό), полученный из охлаждающей воды вследствие теплопередачи на стадии косвенного охлаждения, отделяют от жидкой фракции (А) потока, выходящего со стадии (Е) охлаждения; иd) steam (Ό) obtained from cooling water due to heat transfer at the stage of indirect cooling is separated from the liquid fraction (A) of the stream leaving the cooling stage (E); and е) по меньшей мере одну часть (Т) потока жидкой фракции (А) направляют в фильтр для гидрата и используют там в качестве промывочной воды для очистки гидроксида алюминия в фильтре для гидрата, отличающийся тем, что к части (Т) потока жидкой фракции (А), направляемой в фильтр для гидрата, добавляют дополнительный поток (Ζ) воды и соотношение смешивания двух потоков (Т, Ζ) регулируют таким образом, что поток (№) промывочной воды, образующийся из них, имеет постоянное максимальное значение температуры ниже точки кипения воды и объемный расход, который требуется для промывочной воды для фильтра для гидрата.e) at least one part (T) of the liquid fraction stream (A) is sent to the hydrate filter and used there as washing water to purify aluminum hydroxide in the hydrate filter, characterized in that to the part (T) of the liquid fraction stream ( A), sent to the hydrate filter, add an additional stream (Ζ) of water and the mixing ratio of the two streams (T, Ζ) is controlled in such a way that the stream (No.) of washing water formed from them has a constant maximum temperature below the boiling point water and volumetric flow th is required for rinsing water for a hydrate filter. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что прохождение охлаждающей воды через стадию косвенного охлаждения осуществляют при избыточном давлении и охлаждающая вода расширяется после прохождения через стадию косвенного охлаждения.2. The method according to claim 1, characterized in that the passage of cooling water through the indirect cooling stage is carried out at an overpressure and the cooling water expands after passing through the indirect cooling stage. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что свежую воду (Р) добавляют в остаточный поток (К), оставшийся после отделения части (Т) потока жидкой фракции (А) и полученный смешанный поток (М), по меньшей мере, частично рециркулируют на стадию охлаждения.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that fresh water (P) is added to the residual stream (K) remaining after separation of part (T) of the liquid fraction stream (A) and the resulting mixed stream (M), at least at least partially recycled to the cooling step. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что остаточный поток (К) закачивают в бак для хранения и смешивают там со свежей водой (Р).4. The method according to claim 3, characterized in that the residual stream (K) is pumped into the storage tank and mixed there with fresh water (P). 5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительный поток воды (Ζ) состоит из свежей воды.5. The method according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the additional stream of water (Ζ) consists of fresh water. 6. Способ по п.3 или 4, отличающийся тем, что поток (Ζ) воды для регулирования температуры и объемного расхода промывочной воды (№) представляет собой часть смешанного потока (М).6. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the flow (Ζ) of water for regulating the temperature and volumetric flow rate of washing water (No.) is part of a mixed stream (M). 7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что фильтр для гидрата снабжен кожухом для подачи пара, в котором, по меньшей мере, частично используют пар (Ό), полученный из охлаждающей воды на стадии косвенного охлаждения.7. The method according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the hydrate filter is provided with a casing for supplying steam, in which at least partially use steam (Ό) obtained from cooling water at the stage of indirect cooling. 8. Установка для получения оксида алюминия из гидроксида алюминия согласно способу по любому из предшествующих пунктов, включающая:8. Installation for producing aluminum oxide from aluminum hydroxide according to the method according to any one of the preceding paragraphs, including: а) фильтр (1) для гидрата, в котором гидроксид алюминия очищают промывочной водой;a) a filter (1) for a hydrate in which aluminum hydroxide is purified with wash water; б) по меньшей мере одно средство (10, 12) предварительного нагрева для частичного высушивания и/или прокаливания очищенного гидроксида алюминия;b) at least one pre-heating agent (10, 12) for partially drying and / or calcining the purified aluminum hydroxide; в) реактор (20) с псевдоожиженным слоем для прокаливания предварительно обработанного гидро- 9 022436 ксида алюминия и получения оксида алюминия;c) a fluidized bed reactor (20) for calcining the pretreated aluminum hydroxide and producing aluminum oxide; г) по меньшей мере один охладитель (36) с псевдоожиженным слоем для косвенного охлаждения полученного оксида алюминия с водой в качестве хладагента;d) at least one fluidized bed cooler (36) for indirectly cooling the resulting alumina with water as a refrigerant; д) устройство (42) сепарации пара, установленное после охладителя (36) с псевдоожиженным слоем, для разделения газообразных и жидких фракций охлаждающей воды;e) a steam separation device (42) installed after the fluidized bed cooler (36) for separating gaseous and liquid fractions of cooling water; е) трубопровод (44, 45, 51), связывающий устройство (42) сепарации пара и фильтр (1) для гидрата, отличающаяся тем, что в трубопроводе (44, 45, 51) расположено регулирующее устройство (50) для регулирования подачи промывочной воды с постоянным максимальным значением температуры ниже точки кипения воды и объемным расходом, требуемым для промывочной воды для фильтра (1) для гидрата, посредством регулирования количественного соотношения части (V) потока, направленной в фильтр для гидрата, и дополнительного потока (Ζ) воды, и тем, что регулирующее устройство (50) соединено с охладителем (36) с псевдоожиженным слоем для косвенного охлаждения через трубопровод (53).f) a pipeline (44, 45, 51), a connecting device (42) for separating steam and a filter (1) for a hydrate, characterized in that in the pipeline (44, 45, 51) there is a control device (50) for regulating the flow of flushing water with a constant maximum temperature below the boiling point of the water and the volumetric flow rate required for rinsing water for the hydrate filter (1) by adjusting the proportion of the portion (V) of the stream directed to the hydrate filter and the additional stream (Ζ) of water, and the fact that the regulatory device (5 0) is connected to a cooler (36) with a fluidized bed for indirect cooling through a pipe (53). 9. Установка по п.8, отличающаяся тем, что к трубопроводу (53) присоединен бак (47) для хранения в качестве источника воды для дополнительного потока (Ζ) воды.9. Installation according to claim 8, characterized in that a tank (47) is attached to the pipeline (53) for storage as a water source for an additional stream (Ζ) of water. 10. Установка по п.8 или 9, отличающаяся тем, что фильтр (1) для гидрата снабжен кожухом для подвода пара для частичной сушки гидроксида алюминия, этот кожух для подвода пара соединен с паровыпускным отверстием устройства (42) сепарации пара через трубопровод (43).10. Installation according to claim 8 or 9, characterized in that the hydrate filter (1) is provided with a casing for supplying steam for partial drying of aluminum hydroxide, this casing for supplying steam is connected to the steam outlet of the device (42) for separating steam through a pipeline (43 ) 11. Установка по любому из пп.8-10, отличающаяся тем, что в трубопроводе (51) расположен теплообменник (54).11. Installation according to any one of claims 8 to 10, characterized in that a heat exchanger (54) is located in the pipeline (51). Фиг. 1FIG. one - 10 022436- 10 022436 -» V- »V ТОПЛИВО ' дополнительный , воздух вторичным воздух первичный воздух конденсат 1 конденсат охлаждающая вода охлаждающая водаFUEL 'optional, secondary air primary air condensate 1 condensate cooling water cooling water Фиг. 2FIG. 2 Фиг. 3FIG. 3 - 11 022436- 11 022436
EA201390607A 2010-11-08 2011-10-27 Process and plant for producing alumina from aluminum hydroxide EA022436B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010050495.5A DE102010050495B4 (en) 2010-11-08 2010-11-08 Process and plant for the production of aluminum oxide from aluminum hydroxide
PCT/EP2011/068849 WO2012062593A1 (en) 2010-11-08 2011-10-27 Process and plant for producing alumina from aluminum hydroxide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201390607A1 EA201390607A1 (en) 2013-10-30
EA022436B1 true EA022436B1 (en) 2015-12-30

Family

ID=44907853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201390607A EA022436B1 (en) 2010-11-08 2011-10-27 Process and plant for producing alumina from aluminum hydroxide

Country Status (7)

Country Link
AU (1) AU2011328390B2 (en)
BR (1) BR112013011240B8 (en)
DE (1) DE102010050495B4 (en)
EA (1) EA022436B1 (en)
JO (1) JO2879B1 (en)
UA (1) UA105585C2 (en)
WO (1) WO2012062593A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2022100082B4 (en) * 2019-11-26 2023-06-22 Metso Metals Oy Optimized semi-dry process for sintering of aluminosilicates in the production of alumina
DE102020127374A1 (en) 2020-10-16 2022-04-21 Technische Universität Bergakademie Freiberg Process for decomposing a metal carbonate and/or metal hydroxide to their metal oxide by means of microwaves
CN112429756A (en) * 2020-12-17 2021-03-02 中铝国际工程股份有限公司 Method and device for controlling temperature of first decomposition tank

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4224288A (en) * 1979-01-08 1980-09-23 Monash University Alumina production
AU2005237179A1 (en) * 2005-11-25 2007-06-14 Outotec Oyj Process and plant for producing metal oxide from metal compounds

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3615622A1 (en) 1986-05-09 1987-11-12 Metallgesellschaft Ag METHOD FOR CARRYING OUT ENDOTHERMAL PROCESSES
DE19542309A1 (en) 1995-11-14 1997-05-15 Metallgesellschaft Ag Process for the production of aluminum oxide from aluminum hydroxide
DE102007014435B4 (en) 2007-03-22 2014-03-27 Outotec Oyj Process and plant for the production of metal oxide from metal salts
DE102009006094B4 (en) * 2009-01-26 2018-10-31 Outotec Oyj Process and plant for the production of aluminum oxide from aluminum hydroxide

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4224288A (en) * 1979-01-08 1980-09-23 Monash University Alumina production
AU2005237179A1 (en) * 2005-11-25 2007-06-14 Outotec Oyj Process and plant for producing metal oxide from metal compounds

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KEITH HUDSON L. ET AL.: "Aluminum Oxide", [Online] 15 June 2000 (2000-06-15), ULLMANN'S ENCYCLOPEDIA OF INDUSTRIAL CHEMISTRY, PAGE(S) 1-40, XP002596245, Retrieved from the Internet: URL:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/14356007.a01_557/pdf> [retrieved on 2010-08-12], page 5, page 24-page 26 *

Also Published As

Publication number Publication date
EA201390607A1 (en) 2013-10-30
AU2011328390B2 (en) 2014-08-21
AU2011328390A1 (en) 2013-05-02
WO2012062593A1 (en) 2012-05-18
BR112013011240B1 (en) 2020-12-08
BR112013011240A2 (en) 2016-11-01
BR112013011240B8 (en) 2023-03-28
UA105585C2 (en) 2014-05-26
DE102010050495A1 (en) 2012-05-10
DE102010050495B4 (en) 2018-05-24
JO2879B1 (en) 2015-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8313715B2 (en) Process and plant for producing metal oxide from metal salts
US8460624B2 (en) Process and plant for producing metal oxide from metal salts
KR101401136B1 (en) Energy-saving low-cost system and process for producing melamine by means of gas quenching
SU1109041A3 (en) Method of effecting endothermic processes
AU728011B2 (en) Fluidized bed process for producing alumina from aluminum hydroxide
AU2007314134B2 (en) Method for alumina production
EA010273B1 (en) Process and plant for producing metal oxide from metal compounds
EA022436B1 (en) Process and plant for producing alumina from aluminum hydroxide
EA016961B1 (en) Process and plant for producing metal oxide from metal salts
CN111943897A (en) Melamine production system and process by high-pressure synthesis low-pressure gas-phase quenching method
WO2009026989A1 (en) Process and plant for the thermal treatment of granular solids
OA16406A (en) Process and plant for producing alumina from aluminum hydroxide.
EA034660B1 (en) Process and system for thermal treatment of granular solids
CN102596920B (en) Method for continuously producing melamine
RU2015107C1 (en) Method for processing nepheline
OA18775A (en) Process and system for thermal treatment of granular solids.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM