EP1053211A1 - Method for final cooling anhydrous aluminum oxide - Google Patents

Method for final cooling anhydrous aluminum oxide

Info

Publication number
EP1053211A1
EP1053211A1 EP99932495A EP99932495A EP1053211A1 EP 1053211 A1 EP1053211 A1 EP 1053211A1 EP 99932495 A EP99932495 A EP 99932495A EP 99932495 A EP99932495 A EP 99932495A EP 1053211 A1 EP1053211 A1 EP 1053211A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooling
aluminum oxide
fluidized bed
cooling stage
cyclone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99932495A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hans-Werner Schmidt
Klaus Janssen
Martin Rahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Janssen Klaus Dr Ing
RAHN, MARTIN
Schmidt Hans-Werner Dr Ing
Original Assignee
Schmidt Hans Werner Dr Ing
Metallgesellschaft AG
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 Schmidt Hans Werner Dr Ing, Metallgesellschaft AG filed Critical Schmidt Hans Werner Dr Ing
Publication of EP1053211A1 publication Critical patent/EP1053211A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/44—Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water
    • C01F7/441—Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water by calcination
    • C01F7/445—Dehydration 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

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)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for the final cooling of aluminum oxide produced on the basis of aluminum hydroxide in a circulating fluidized bed, wherein final cooling is carried out in a fluidized bed reactor consisting of two successively connected cooling stages (5a, 5b) that are subdivided into several cooling chambers (A, B, C, D, E, F). In the first cooling stage (5a), the fluidizing gas to be supplied to the fluidized bed reactor, which is introduced as a primary gas in the first cooling stage (5b), is heated and the anhydrous aluminum oxide is cooled with a heat-exchanging medium that is fed in countercurrent. According to the inventive method, the dispersion containing anhydrous aluminum oxide evacuated from the first cooling stage (5a) is passed through a cyclone (2) and the anhydrous aluminum oxide evacuated in the lower part of the cyclone (20) is directly introduced in the second cooling stage.

Description

Verfahren zur Schlußkuhlung* von wasserfreiem Alu iniurnoxidProcess for the final cooling * of anhydrous aluminum oxide
Beschreibungdescription
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Schlußkühlung von wasserfreiem Aluminiumoxid, das aus Aluminiumhydroxid in einer zirkulierenden Wirbelschicht hergestellt wurde, bei dem die Schlußkühlung in einem Wirbelschichtkühler erfolgt, der aus zwei hintereinander geschalteten Kühlstufen besteht, die jeweils in mehrere Kühlkammern unterteilt sind, wobei in der ersten Kühlstufe eine Aufheizung des dem Wirbelschichtreaktor zuzuführenden Fluidisierungsgases, das als Primärgas in die erste Kühlstufe eingeleitet wird, erfolgt und in der zweiten Kühlstufe eine Kühlung des wasserfreien Aluminiumoxids gegen ein flüssiges Wärmeträgεrmedium, das im Gegenstrom geführt wird, erfolgt.The invention relates to a process for the final cooling of anhydrous aluminum oxide, which was produced from aluminum hydroxide in a circulating fluidized bed, in which the final cooling takes place in a fluidized bed cooler, which consists of two cooling stages connected in series, each of which is divided into several cooling chambers, wherein in the first cooling stage heats up the fluidizing gas to be supplied to the fluidized bed reactor and is introduced as primary gas into the first cooling stage, and in the second cooling stage the anhydrous aluminum oxide is cooled against a liquid heat transfer medium which is conducted in countercurrent.
Verfahren zur Schlußkühlung von wasserfreiem Aluminiumoxid sind bekannt. In der DE-OS 195 42 309 wird ein Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Aluminiumoxid ausMethods for the final cooling of anhydrous aluminum oxide are known. DE-OS 195 42 309 describes a process for the production of anhydrous aluminum oxide
Aluminiumhydroxid in einer aus Wirbelschichtreaktor, Abscheider und Rückführleitung gebildeten zirkulierenden Wirbelschicht beschrieben, bei dem man das Aluminiumhydroxid in die gasseitig zweite Stufe eines mit den Abgasen des Wirbelschichtreaktors der zirkulierenden Wirbelschicht betriebenen zweistufigen Suspensionsvorwärmers einträgt und mindestens teilweise entwässert, entwässertes Aluminiumhydroxid aus der zweiten Stufe des Suspensionsvorwärmers in die gasseitig erste Stufe eines mit den Abgasen des Wirbelschichtreaktors der zirkulierenden Wirbelschicht betriebenen Suspensionsvorwärmers einträgt und weiter entwässert und anschließend der zirkulierenden Wirbelschicht zuführt, die mit in einer nachfolgenden Kühlstufe durch das erzeugte Aluminiumoxid indirekt erhitztem, sauerstoffhaltigen Fluidisierungsgas und indirekt erhitztem in einer höheren Ebene zugeführtem sauerstoffhaltigem Sekundärgas betrieben wird, wobei die indirekte Aufheizung des Fluidisierungsgases in einem Wirbelschichtkühler erfolgt. Das erhaltene wasserfreie Aluminiumoxid erfährt nach dem Verlassen des letzten Suspensionskühlers eine Schlußkühlung in einem mit drei Kühlkammern ausgestatteten Wirbelschichtkühler. In dessen erster Kammer erfolgt eine Aufheizung des dem Wirbelschichtreaktor zugeführten Fluidisierungsgases, in den nachgeschalteten zwei Kammern eine Kühlung gegen ein Wärmeträgermedium, vorzugsweise Wasser, das im Gegenstrom geführt wird.Aluminum hydroxide in a circulating fluidized bed formed from a fluidized bed reactor, separator and return line described, in which one enters the aluminum hydroxide in the second stage on the gas side of a two-stage suspension preheater operated with the exhaust gases from the fluidized bed reactor of the circulating fluidized bed and at least partially dewaters, dewatered aluminum hydroxide from the second stage of the suspension preheater in the first stage on the gas side with the exhaust gases from the vortex circulating fluidized bed operated suspension preheater and dewatered and then fed to the circulating fluidized bed, which is operated with in a subsequent cooling stage indirectly heated by the generated aluminum oxide, oxygen-containing fluidizing gas and indirectly heated in a higher level supplied oxygen-containing secondary gas, the indirect heating of the fluidizing gas in a fluidized bed cooler. After leaving the last suspension cooler, the anhydrous aluminum oxide obtained undergoes final cooling in a fluidized bed cooler equipped with three cooling chambers. The fluidization gas supplied to the fluidized bed reactor is heated in its first chamber, and cooling in the downstream two chambers against a heat transfer medium, preferably water, which is conducted in countercurrent.
Bei diesem Verfahren ist nachteilig, daß die Eintrittstemperatur des Produkts in den wassergekühlten Teil relativ hoch liegt, was dazu führt, daß ein relativ großer Teil an Wärmeenergie des Produkts in den Kühlkreislauf des Wassers gelangt und nicht mehr in den Prozeß zurückgeführt werden kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Schlußkühlung von wasserfreiem Aluminiumoxid zu schaffen, bei dem die dem wasserfreien Aluminiumoxid entzogene Wärmeenergie nahezu vollständig erfaßt und in verfahrenstechnischen Prozessen wieder eingesetzt werden kann. Das Verfahren soll darüber hinaus auf relativ einfache Weise in bereits vorhandene Anlagen nachrüstbar sein.A disadvantage of this method is that the entry temperature of the product into the water-cooled part is relatively high, which means that a relatively large part of the thermal energy of the product gets into the cooling circuit of the water and can no longer be returned to the process. The invention is therefore based on the object of providing a method for the final cooling of anhydrous aluminum oxide, in which the thermal energy extracted from the anhydrous aluminum oxide can be almost completely detected and used again in process engineering processes. In addition, the method should be able to be retrofitted to existing plants in a relatively simple manner.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die aus der ersten Kühlstufe abgeführte, wasserfreies Aluminiumoxid enthaltende Dispersion durch einen Zyklon geleitet wird und daß das im unteren Teil des Zyklons abgeführte wasserfreie Aluminiumoxid anschließend direkt in die zweite Kühlstufe eingeleitet wird. Das wasserfreie Aluminiumoxid hat vor dem Eintritt in den Wirbelschichtkühler eine Temperatur von 800 bis 1200°C und liegt technisch wasserfrei vor, hat somit einen Wassergehalt von lediglich 0,1 bis 1 Gew.-%. Das in die erste Kühlstufe eingeleitete Primärgas dient als Wärmeträgermedium und somit als Kühlmittel der ersten Stufe. Die Kühlstufεn sind so gestaltet, daß sie aus mehreren Kühlkammern bestehen, die jeweils mit Sekundärgas als Fluidisierungsgas beaufschlagt werden, so daß sich in jeder Kühlkammer eine Wirbelschicht ausbildet. In der Regel werden in jeder Kühlstufe 2 bis 6 Kühlkammern angeordnet. Als flüssiges Wärmeträgermedium in der zweiten Kühlstufe kann in besonders vorteilhafter Weise Wasser eingesetzt werden. Die disperse Phase der Dispersion ist fest und wird durch das wasserfreie Aluminiumoxid gebildet. Die Dispersionsphase ist gasförmig und wird durch die Luft gebildet. Die Dispersion selbst, die aus dem wasserfreien Aluminiumoxid und der Luft gebildet wird, hat somit einen staubartigen Charakter. Der zwischen den beiden Kühlstufen angeordnete Zyklon wirkt in vorteilhaf er Weise als Kühlzyklon der Schlußkühlung, wobei ein direkter Wärmeaustausch erfolgt. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß es mit dem Verfahren zur Schlußkühlung von wasserfreiem Aluminiumoxid möglich ist, die dem wasserfreien Aluminiumoxid im Wirbelschichtkühler entzogene Wärmeenergie nahezu vollständig erneut in verfahrenstechnischen Prozessen einzusetzen, so daß nur sehr geringe Wärmeverluste zu verzeichnen sind. Bei diesen Wärmeverlusten handelt es sich lediglich um diejenige Wärmeenergie, die in der zweiten Kühlstufe in den Kreislauf des flüssigen Wärmetragermediums überführt wird. Diese sind jedoch gering, da es mit dem Verfahren zur Schlußkühlung möglich ist, dieThe object on which the invention is based is achieved in that the dispersion containing water-free aluminum oxide removed from the first cooling stage is passed through a cyclone and in that the water-free aluminum oxide removed in the lower part of the cyclone is then introduced directly into the second cooling stage. The water-free aluminum oxide has a temperature of 800 to 1200 ° C before entering the fluidized bed cooler and is technically water-free, and thus has a water content of only 0.1 to 1% by weight. The primary gas introduced into the first cooling stage serves as a heat transfer medium and thus as a coolant for the first stage. The cooling stages are designed in such a way that they consist of several cooling chambers, each of which is charged with secondary gas as the fluidizing gas, so that a fluidized bed forms in each cooling chamber. As a rule, 2 to 6 cooling chambers are arranged in each cooling stage. Water can be used in a particularly advantageous manner as the liquid heat transfer medium in the second cooling stage. The disperse phase of the dispersion is solid and is formed by the anhydrous aluminum oxide. The dispersion phase is gaseous and is formed by the air. The dispersion itself, which is formed from the anhydrous aluminum oxide and the air, has a dust-like character. The one between the two Cyclone arranged cooling stages advantageously acts as a cooling cyclone of the final cooling, with a direct heat exchange taking place. It has surprisingly been found that it is possible with the method for the final cooling of anhydrous aluminum oxide to use the heat energy extracted from the anhydrous aluminum oxide in the fluidized bed cooler almost completely again in process engineering processes, so that only very small heat losses can be recorded. These heat losses are only the thermal energy that is transferred to the circuit of the liquid heat transfer medium in the second cooling stage. However, these are low, since it is possible with the method for final cooling, the
Eintrittstemperatur des wasserfreien Aluminiumoxids am Eintritt des Wirbelschichtkühlers unter 450°C abzusenken. Eine solche Temperaturabsenkung am Eintritt des Wirbelschichtkühlers wäre zwar auch dann möglich, wenn die erste Kühlstufe entsprechend größer ausgelegt würde. Dabei wäre jedoch nachteilig, daß entsprechend der größeren Auslegung der ersten Kühlstufe durch diese größeren Mengen an Primärgas als Wärmeträgermedium zu leiten wären, was dazu führen würde, daß für die verfahrenstechnischen Prozesse, denen die abgeführte Wärmeenergie in vorteilhafter Weise zuzuführen ist, eine zu große Menge an aufgeheiztem Primärgas zur Verfügung stünde. So wäre beispielsweise zur Einstellung der Wirbelschicht im Reaktor der zirkulierenden Wirbelschicht eine viel zu große Menge an Fluidisierungsgas vorhanden, das ja von dem Primärgas gebildet wird. Das Verfahren zur Schlußkühlung ermöglicht somit die vorteilhafte Absenkung der Temperatur des wasserfreien Aluminiumoxids am unmittelbaren Eintritt der zweiten Kühlstufe des Wirbelschichtkühlers, ohne daß größere Mengen an Primärgas als Wärmeträgermedium der ersten Kühlstufe eingesetzt werden müssen. Da der größte Teil der dem wasserfreien Aluminiumoxid entzogenen Wärmeenergie dabei in Gase überführt wird, ist es auf relativ einfachem Wege möglich, die entzogene Wärmeenergie erneut in verfahrenstechnischen Prozessen einzusetzen, in dem man die aufgeheizten Gase den verfahrenstechnischen Prozessen zuführt. So ist es beispielsweise vorteilhaft, die aus dem Zyklon abgeführten heißen Gase einem verfahrenstechnischen Prozeß zuzuführen und somit die Wärmeenergie dieses Gases zu nutzen. Die Anordnung des Zyklons zwischen den beiden Kühlstufen kann konstruktiv auf relativ einfache Weise erfolgen, so daß bereits bestehende Anlagen auf einfache Weise nachgerüstet werden können.Lower the inlet temperature of the anhydrous aluminum oxide below 450 ° C at the inlet of the fluidized bed cooler. Such a drop in temperature at the inlet of the fluidized bed cooler would also be possible if the first cooling stage were designed to be correspondingly larger. However, it would be disadvantageous that, in accordance with the larger design of the first cooling stage, these larger quantities of primary gas would have to be passed as the heat transfer medium, which would lead to an excessively large quantity for the process engineering processes to which the dissipated thermal energy can advantageously be supplied of heated primary gas would be available. For example, to set the fluidized bed in the reactor of the circulating fluidized bed, there would be a much too large amount of fluidizing gas, which is formed by the primary gas. The method for final cooling thus enables the temperature of the anhydrous aluminum oxide to be advantageously lowered at the immediate entry of the second cooling stage of the fluidized bed cooler without having to use large amounts of primary gas as the heat transfer medium of the first cooling stage. Since the majority of the heat energy extracted from the anhydrous aluminum oxide is thereby converted into gases, it is possible in a relatively simple way to reuse the extracted heat energy in process engineering processes by supplying the heated gases to the process engineering processes. For example, it is advantageous to supply the hot gases discharged from the cyclone to a process engineering process and thus to use the thermal energy of this gas. The cyclone between the two cooling stages can be constructed in a relatively simple manner, so that existing systems can be easily retrofitted.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die aus dem Zentralrohr des Zyklons abgeführten Gase in mindestens einen Kühlzyklon der Vorkühlung zurückgeführt werden. Dadurch ist sichergestellt, daß ein besonders hoher Teil an Wärmeenergie, die dem wasserfreien Aluminiumoxid im Zyklon entzogen wird, beispielsweise dem Prozeß in der zirkulierenden Wirbelschicht als verfahrenstechnischem Prozeß in vorteilhafter Weise zurückgeführt werden kann.A preferred embodiment of the invention is that the gases discharged from the central tube of the cyclone are returned to at least one cooling cyclone of the pre-cooling. This ensures that a particularly high proportion of thermal energy which is extracted from the anhydrous aluminum oxide in the cyclone, for example, can advantageously be returned to the process in the circulating fluidized bed as a process engineering process.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Gase vor der Einleitung in den Wirbelschichtreaktor mit aus dem Wirbelschichtkühler abgeführtem Sekundärgas vermischt. Dadurch läßt sich die Wärmeenergie des Sekundärgases ebenfalls in vorteilhafter Weise dem Prozeß in der zirkulierenden Wirbelschicht zurückführen, wobei gleichzeitig sichergestellt ist, daß durch den gemeinsamen Transport von Sekundärgas und den aus dem Zentralrohr des Zyklons abgeführten Gasen. im Vergleich zu einem getrennten Transport Rohrleitungen eingespart werden können.According to a further embodiment of the invention, the gases are mixed with secondary gas discharged from the fluidized bed cooler before being introduced into the fluidized bed reactor. As a result, the thermal energy of the secondary gas can likewise advantageously be returned to the process in the circulating fluidized bed, at the same time ensuring that the secondary gas and the gases discharged from the central tube of the cyclone. compared to a separate transport pipelines can be saved.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das wasserfreie Aluminiumoxid in jeder Kühlstufe durch drei Kühlkammern geleitet. Die Anordnung von jeweils drei Kühlkammern ermöglicht eine homogene Kühlung des wasserfreien Aluminiumoxids bei gleichzeitiger Optimierung des Platzbedarfs für den Wirbelschichtkühler. Durch die Anordnung von jeweils drei Kühlkammern wird eine besonders vorteilhafte Abfuhr von Wärmeenergie aus dem wasserfreien Aluminiumoxid gewährleistet.According to a further preferred embodiment of the invention, the anhydrous aluminum oxide is passed through three cooling chambers in each cooling stage. The arrangement of three cooling chambers enables homogeneous cooling of the water-free aluminum oxide while at the same time optimizing the space required for the fluidized bed cooler. The arrangement of three cooling chambers ensures a particularly advantageous removal of thermal energy from the anhydrous aluminum oxide.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das durch die zweite Kühlstufe geleitete Sekundärgas zusammen mit der aus der ersten Kühlstufe abgeführten, wasserfreies Aluminiumoxid enthaltenden Dispersion durch den Zyklon geleitet wird. Dabei ist es besonders vorteihaft, daß die Wärmeenergie des Sekundärgases der zweiten Kühlstufe, dem direkten Wärmeaustausch im Zyklon in besonders einfacher Weise zugeführt werden kann.A further preferred embodiment of the invention consists in that the secondary gas passed through the second cooling stage is passed through the cyclone together with the dispersion containing water-free aluminum oxide removed from the first cooling stage. It is particularly advantageous that the thermal energy of the secondary gas of the second cooling stage, the direct heat exchange in the cyclone can be supplied in a particularly simple manner.
Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (Fig.l bis Fig.3) näher und beispielhaft erläutert.The object of the invention is explained in more detail and by way of example with reference to the drawing (Fig.l to Fig.3).
Fig. 1 zeigt ein vereinfachtes schematisches Verfahrensfließbild des Verfahrens zur Schlußkühlung von wasserfreien Aluminiumoxid.Fig. 1 shows a simplified schematic process flow diagram of the process for the final cooling of anhydrous aluminum oxide.
Fig. 2 zeigt ein vereinfachtes schematisches Verfahrensfließbild einer Variante des Verfahrens zur Schlußkühlung von wasserfreiem Aluminiumoxid. Fig. 3 zeigt ein vereinfachtes schematisches Verfahrensfließbild eines bekannten Verfahrens zur Schlußkühlung von wasserfreien Aluminiumoxid gemäß dem Stand der Technik.2 shows a simplified schematic process flow diagram of a variant of the process for the final cooling of anhydrous aluminum oxide. Fig. 3 shows a simplified schematic process flow diagram of a known method for the final cooling of anhydrous aluminum oxide according to the prior art.
In Fig. 1 ist ein vereinfachtes schematisches Verfahrensfließbild des Verfahrens zur Schlußkühlung von wasserfreiem Aluminiumoxid dargestellt. Das aus dem Wirbelschichtreaktor abgeführte wasserfreie Aluminiumoxid gelangt in Form einer Dispersion über die Leitung (1) in einen Kühlzyklon (2) zur eigentlichen Kühlung. Der Kühlzyklon (2) kann aus mehreren, hintereinander angeordneten Kühlzyklonen bestehen. Das aus dem Zentralrohr des Kühlzyklons (2) abgeführte Gas wird über die Leitung (3) abgeführt und gegebenenfalls in den Reaktor der zirkulierenden Wibelschicht geführt. Das gekühlte wasserfreie Aluminiumoxid gelangt über die Leitung (4) in die erste Kühlstufe (5a) eines Wirbelschichtkühlers, die aus drei Kühlkammern (A,B,C) besteht. Die einzelnen Kühlkammern (A,B,C) werden über die Wälzkolbenvakuumpumpen (11,12,13) über die Leitung (29) mit Sekundärgas beaufschlagt, das zur jeweiligen Bildung einer Wirbelschicht eingesetzt wird. Das Sekundärgas verläßt die erste Kühlstufe (5a) über die Leitung (14) und kann anschließend dem Wirbelschichtreaktor erneut zugeführt werden. Es ist jedoch auch möglich, die in der Leitung (14) geführten Sekundärgase über die Leitung (1) dem Kühlzyklon (2) erneut zuzuführen. Über die Wälzkolbenvakuumpumpen (6,7) wird der ersten Kühlstufe (5a) über die Leitung (16) Primärgas zugeführt, das durch die einzelnen Kühlkammern (C,B,A) geleitet wird und als Wärme ragermedium dient. Das Primärgas verläßt die erste Kühlstufe (5a) über die Leitung (15) , und dient dem irbelschichtreaktor der zirkulierenden Wirbelschicht (nicht dargestellt) in vorteilhafter Weise als Fluidisierungsgas. Das aus der ersten Kühlstufe (5a) abgeführte wasserfreie Aluminiumoxid gelangt über die Leitung (17) und die Leitung (18) in den Zyklon (20) . Über die Wälzkolbenvakuumpumpen (8,9,10) wird die Leitung (18) mit Gasen beaufschlagt, so daß das wasserfreie Aluminiumoxid erneut in Form einer Dispersion in den Zyklon (20) eingeleitet wird. Die aus dem Zentralrohr des Zyklons (20) abgeführten Gase werden über die Leitung (21) abgeführt und in vorteilhafter Weise dem Wirbelschichtreaktor oder dem Kühlzyklon (2) zugeführt. Das im Zyklon (20) abgeschiedene wasserfreie Aluminiumoxid gelangt über die Leitung (22) in die zweite Kühlstufe (5b) des1 shows a simplified schematic process flow diagram of the process for the final cooling of anhydrous aluminum oxide. The anhydrous aluminum oxide discharged from the fluidized bed reactor arrives in the form of a dispersion via line (1) in a cooling cyclone (2) for the actual cooling. The cooling cyclone (2) can consist of several cooling cyclones arranged one behind the other. The gas discharged from the central tube of the cooling cyclone (2) is discharged via the line (3) and, if appropriate, fed into the reactor of the circulating Wibel layer. The cooled water-free aluminum oxide passes via line (4) into the first cooling stage (5a) of a fluidized bed cooler, which consists of three cooling chambers (A, B, C). The individual cooling chambers (A, B, C) are supplied with secondary gas via the Roots vacuum pumps (11, 12, 13) via line (29), which gas is used to form a fluidized bed. The secondary gas leaves the first cooling stage (5a) via line (14) and can then be fed to the fluidized bed reactor again. However, it is also possible to re-supply the secondary gases in line (14) to cooling cyclone (2) via line (1). Via the Roots vacuum pumps (6,7) the first cooling stage (5a) via the line (16) primary gas is fed, which is passed through the individual cooling chambers (C, B, A) and serves as a heat transfer medium. The primary gas leaves the first cooling stage (5a) via line (15), and is used for this Fluidized bed reactor of the circulating fluidized bed (not shown) advantageously as a fluidizing gas. The anhydrous aluminum oxide discharged from the first cooling stage (5a) reaches the cyclone (20) via the line (17) and the line (18). Gases are applied to the line (18) via the Roots vacuum pumps (8, 9, 10), so that the anhydrous aluminum oxide is introduced again in the form of a dispersion into the cyclone (20). The gases discharged from the central tube of the cyclone (20) are discharged via the line (21) and are advantageously fed to the fluidized bed reactor or the cooling cyclone (2). The water-free aluminum oxide deposited in the cyclone (20) passes through line (22) into the second cooling stage (5b) of the
Wirbelschichtkühlers. Die zweite Kühlstufe (5b) ist ebenfalls in drei Kühlkammern (D,E,F) unterteilt. Im Unterschied zur ersten Kühlstufe (5a) werden die Kühlkammern über die Leitung (23) mit einem flüssigen Wärmeträgermedium beaufschlagt, wobei in vorteilhafter Weise Wasser als Wärmetragermedium eingesetzt werden kann. Das flüssige Wärmeträgermedium wird durch die drei Kühlkammern (F,E,D) nacheinander geleitet und verläßt die zweite Kühlstufe (5b) über die Leitung (24) . Über die Wälzkolbenvakuumpumpen (11,12,13) wird auch die zweite Kühlstufe (5b) über die Leitung (29) mit Sekundärgas beaufschlagt, so daß es auch dort zu einer jeweiligen Ausbildung einer Wirbelschicht kommt. Das durch die zweite Kühlstufe (5b) geleitete Sekundärgas wird über die Leitung (25) in die erste Kühlstufe (5a) geleitet und schließlich über die Leitung (14) aus der ersten Kühlstufe (5a) abgeführt. Das wasserfreie Aluminiumoxid wird aus der zweiten Kühlstufe (5b) über die Leitung (26) , einer A.ustragsschleuse (27) und einer Leitung (28) abgeführt.Fluidized bed cooler. The second cooling stage (5b) is also divided into three cooling chambers (D, E, F). In contrast to the first cooling stage (5a), the cooling chambers are acted upon by a liquid heat transfer medium via the line (23), water being advantageously used as the heat transfer medium. The liquid heat transfer medium is passed through the three cooling chambers (F, E, D) one after the other and leaves the second cooling stage (5b) via line (24). The second cooling stage (5b) is also supplied with secondary gas via line (29) via the Roots vacuum pumps (11, 12, 13), so that a fluidized bed is also formed there. The secondary gas passed through the second cooling stage (5b) is passed via line (25) into the first cooling stage (5a) and finally discharged via line (14) from the first cooling stage (5a). The anhydrous aluminum oxide is obtained from the second cooling stage (5b) discharged via the line (26), a discharge lock (27) and a line (28).
In Fig. 2 ist ein vereinfachtes schematisches Verfahrensfließbild einer Variante des Verfahrens zur Schlußkühlung von wasserfreiem Aluminiumoxid dargestellt. Die Austragsschleuse (27) ist zwischen den Kühlstufen (5a, 5b) angeordnet. Die Austragsschleuse (27) kann je nach Bedarf über die Wälzkolbenvakuumpumpen (8,9,10) über eine Bypaßleitung (31) mit Gasen beaufschlagt werden. Das wasserfreie Aluminiumoxid aus der ersten Kühlstufe (5a) gelangt über die Leitung (17) , die Austragsschleuse (27) über die Leitung (17') in die Leitung (18) , in welcher es zum Zyklon (20) transportiert wird. Die aus der zweiten Kühlstufe (5b) über die Leitung (25) abgeführten Senkundärgase werden ebenfalls in die Leitung (18) geleitet und somit dem Zyklon (20) zugeführt.2 shows a simplified schematic process flow diagram of a variant of the process for the final cooling of anhydrous aluminum oxide. The discharge lock (27) is arranged between the cooling stages (5a, 5b). Depending on requirements, the discharge lock (27) can be supplied with gases via the Roots vacuum pumps (8,9,10) via a bypass line (31). The anhydrous aluminum oxide from the first cooling stage (5a) passes via line (17), the discharge lock (27) via line (17 ') into line (18), in which it is transported to the cyclone (20). The secondary gases discharged from the second cooling stage (5b) via line (25) are also passed into line (18) and thus fed to the cyclone (20).
In Fig. 3 ist ein Fließbild des bekannten Verfahrens zur Schlußkühlung von wasserfreiem Aluminiumoxids nach dem Stand der Technik dargestellt. Im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Verfahren ist es dabei vorgesehen, beide Kühlstufen (5a, 5b) lediglich über eine Leitung (30) miteinander zu verbinden, durch welche das aus der ersten Kühlstufe (5a) abgeführte Aluminiumhydoxid in die zweite Kühlstufe (5b) und das durch die zweite Kühlstufe (5b) geleitete Sekundärgas in die erste Kühlstufe (5a) geleitet wird. Dabei ist nachteilig, daß die Temperatur am Eintritt der zweiten Kühlstufe (5b) relativ hoch liegt, so daß es nicht möglich ist, die in der zweiten Kühlstufe (5b) dem wasserfreien Aluminiumoxid entzogene Wärmeenergie aufzufangen und in verfahrenstechnische Prozesse zurückzuführen, da eine relativ große Menge an Wärmeenergie an das flüssige Wärmetragermedium der zweiten Kühlstufe, beispielsweise Wasser, abgegeben wird und nicht wiedergewonnen werden kann. Auf eine Kühlung mit flüssigem Wärmeträgermedium kann in der zweiten Stufe jedoch nicht verzichtet werden, da beispielsweise bei einer alternativen Luftkühlung eine relativ große Menge an Luft benötigt würde, die in verfahrenstechnischen Prozessen, wie beispielsweise in der vorgeschalteten zikulierenden Wirbelschicht nicht sinnnvoll eingesetzt werden kann. Die drei Kühlkammern (D,E,F) der zweiten Kühlstufe (5b) werden jeweils über die3 shows a flow diagram of the known method for the final cooling of anhydrous aluminum oxide according to the prior art. In contrast to the method according to the invention, the two cooling stages (5a, 5b) are only connected to one another via a line (30) through which the aluminum hydroxide discharged from the first cooling stage (5a) passes into the second cooling stage (5b) and through the second cooling stage (5b) guided secondary gas is passed into the first cooling stage (5a). It is disadvantageous that the temperature at the inlet of the second cooling stage (5b) is relatively high, so that it is not possible to collect the thermal energy extracted from the anhydrous aluminum oxide in the second cooling stage (5b) and to return it to process engineering processes, since a relatively large one Amount of thermal energy the liquid heat transfer medium of the second cooling stage, for example water, is released and cannot be recovered. Cooling with a liquid heat transfer medium cannot be dispensed with in the second stage, since, for example, an alternative air cooling would require a relatively large amount of air, which cannot be used sensibly in process engineering processes, such as in the upstream, circulating fluidized bed. The three cooling chambers (D, E, F) of the second cooling stage (5b) are each over the
Wälzkolbenvakuumpumpen (ll1, 11, 12) mit Sekundärgas zur Ausbildung einer Wirbelschicht beaufschlagt. Roots vacuum pumps (ll 1 , 11, 12) with secondary gas to form a fluidized bed.

Claims

Patentansprüche : Claims:
1.Verfahren zur Schlußkühlung von wasserfreiem Aluminiumoxid, das aus Aluminiumhydroxid in einer zirkulierenden Wirbelschicht hergestellt wurde, bei dem die Schlußkühlung in einem Wirbelschichtkühler erfolgt, der aus zwei hintereinander geschalteten Kühlstufen besteht die jeweils mehrere Kühlkammern (A, B, C,D, E, F) unterteilt sind, wobei in der ersten Kühlstufe (5a) eine Aufheizung des dem Wirbelschichtreaktor zuzuführenden Fluidisierungsgases, das als Primärgas in die erste Kühlstufe (5a) eingeleitet wird, erfolgt, und in der zweiten Kühlstufe (5b) eine Kühlung des wasserfreien Aluminiumoxids gegen ein flüssiges Wärmeträgermedium, das im Gegenstrom geführt wird, erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der ersten Kühlstufe (5a) abgeführte, wasserfreies Aluminiumoxid enthaltende Dispersion durch einen Zyklon (20) geleitet wird und daß das im unteren Teil des Zyklons (20) abgeführte wasserfreie Aluminiumoxid anschließend direkt in die zweite Kühlstufe (5b) eingeleitet wird.1.Procedure for the final cooling of anhydrous aluminum oxide, which was produced from aluminum hydroxide in a circulating fluidized bed, in which the final cooling takes place in a fluidized bed cooler which consists of two cooling stages connected in series, each of which has several cooling chambers (A, B, C, D, E, F) are subdivided, the first cooling stage (5a) heating the fluidizing gas to be fed to the fluidized bed reactor, which is introduced as primary gas into the first cooling stage (5a), and cooling the anhydrous aluminum oxide in the second cooling stage (5b) A liquid heat transfer medium, which is conducted in countercurrent, is characterized in that the dispersion containing water-free aluminum oxide, which is removed from the first cooling stage (5a), is passed through a cyclone (20) and that the dispersion is removed in the lower part of the cyclone (20) anhydrous aluminum oxide then directly into the second cooling stage (5b) is initiated.
2.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Zentralrohr des Zyklons (20) abgeführten Gase in mindestens einen Kühlzyklon (2) der Vorkühlung zurückgeführt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the gases discharged from the central tube of the cyclone (20) are returned to at least one cooling cyclone (2) of the pre-cooling.
3.Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase vor der Einleitung in den Wirbelschichtreaktor mit aus dem Wirbelschichtkühler abgeführtem Sekundärgas vermischt werden. 3. The method according to claim 2, characterized in that the gases are mixed with the secondary gas discharged from the fluidized bed cooler before being introduced into the fluidized bed reactor.
4.Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserfreie Aluminiumoxid in jeder Kühlstufe (5a, 5b) durch drei Kühlkammern geleitet wird.4.The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the anhydrous aluminum oxide is passed through three cooling chambers in each cooling stage (5a, 5b).
S.Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das durch die zweite Kühlstufe (5b) geleitete Sekundärgas zusammen mit der aus der ersten Kühlstufe (5a) abgeführten, wasserfreies Aluminiumoxid enthaltenden Dispersion durch den Zyklon (20) geleitet wird. S.Procedure according to one of claims 1 to 4, characterized in that the secondary gas passed through the second cooling stage (5b) is passed through the cyclone (20) together with the dispersion containing water-free aluminum oxide removed from the first cooling stage (5a).
EP99932495A 1998-02-13 1999-02-02 Method for final cooling anhydrous aluminum oxide Withdrawn EP1053211A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19805897A DE19805897C1 (en) 1998-02-13 1998-02-13 Final cooling of anhydrous alumina produced from aluminium hydroxide in fluidised bed with simple heat recovery
DE19805897 1998-02-13
PCT/EP1999/000670 WO1999041199A1 (en) 1998-02-13 1999-02-02 Method for final cooling anhydrous aluminum oxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1053211A1 true EP1053211A1 (en) 2000-11-22

Family

ID=7857600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99932495A Withdrawn EP1053211A1 (en) 1998-02-13 1999-02-02 Method for final cooling anhydrous aluminum oxide

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1053211A1 (en)
CN (1) CN1290234A (en)
AU (1) AU747716B2 (en)
BR (1) BR9907869A (en)
DE (1) DE19805897C1 (en)
WO (1) WO1999041199A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009006095B4 (en) 2009-01-26 2019-01-03 Outotec Oyj Process and plant for the production of aluminum oxide from aluminum hydroxide
CN102050475B (en) * 2009-10-27 2013-07-03 沈阳铝镁设计研究院有限公司 Dual-chamber fluidization cooler

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2524540C2 (en) * 1975-06-03 1986-04-24 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Process for performing endothermic processes
GB2019369B (en) * 1978-04-20 1982-12-01 Smidth & Co As F L Production of anhydrous alumina
DD255937A1 (en) * 1986-11-10 1988-04-20 Dessau Zementanlagenbau Veb METHOD AND DEVICE FOR COOLING TONERDES
DE19542309A1 (en) * 1995-11-14 1997-05-15 Metallgesellschaft Ag Process for the production of aluminum oxide from aluminum hydroxide

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9941199A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1290234A (en) 2001-04-04
DE19805897C1 (en) 1998-12-03
BR9907869A (en) 2000-10-24
AU3252499A (en) 1999-08-30
WO1999041199A1 (en) 1999-08-19
AU747716B2 (en) 2002-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0861208B1 (en) Process for producing aluminium oxide from aluminium hydroxide
EP0519225B1 (en) Process and apparatus for cleaning flue gases from furnace installations
DE2837216B2 (en) Process for the recovery of solvents
DE2648801C2 (en) Plant for the production of cement using the dry process
EP0678487B1 (en) Process and apparatus for cooling white cement clinker
EP0022181B1 (en) Process and apparatus for regenerating sulfuric acid
DE102004012293A1 (en) Process and plant for the production of sulfuric acid
EP0980287B1 (en) Process for regulating a circulating fluidised bed and use of the process
EP0030376B1 (en) Process and apparatus for drying and preheating moist coal
DE19805897C1 (en) Final cooling of anhydrous alumina produced from aluminium hydroxide in fluidised bed with simple heat recovery
DE3214617A1 (en) METHOD FOR THE EXTRACTION OF HYDROCARBONS FROM A SUBSTRATE CONTAINING HYDROCARBONS, AND A CORRESPONDING DEVICE
DE1508407B1 (en) Method for heating steel bodies prior to their hot deformation
DE2005010B2 (en) Device for cooling and wet separation of hot reaction gases containing metal oxides
DE2705566C2 (en) Plant for the heat treatment of cement raw meal
DE2207035A1 (en)
DE102010050495B4 (en) Process and plant for the production of aluminum oxide from aluminum hydroxide
DE2221937C3 (en) Process and rotary kiln plant for the production of cement clinker
DD142085A5 (en) METHOD AND DEVICE FOR DRYING A SOLID MATERIAL
DE3643801A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR COOLING FUSE GAS
DE1751383A1 (en) Method and device for heat exchange in the low-temperature decomposition of gas mixtures
DE10331364B3 (en) Process and plant for the production of metal oxide from metal hydroxide
DE2523794A1 (en) PLANT FOR THE PRODUCTION OF CEMENT IN THE DRY PROCESS
EP0085832B1 (en) Process for the dry cooling of coke, and apparatus for carrying out the process
DE2533142A1 (en) PLANT FOR THE PRODUCTION OF CEMENT IN THE DRY PROCESS WITH A PRE-CALCINATION CHAMBER
EP0313758A1 (en) Process and device for the cooling of fine dust

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20000913

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CH DE FR GB GR LI

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: MG TECHNOLOGIES AG

17Q First examination report despatched

Effective date: 20020219

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: RAHN, MARTIN

Owner name: JANSSEN, KLAUS, DR. ING

Owner name: SCHMIDT, HANS-WERNER, DR. ING.

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20040810