Wynalazek dotyczy sposobu obróbki materia¬ lów rozdrobnionych gazami metoda fluidyzacji, dotyczy on równiez urzadzenia do stosowania tego sposobu.Obróbka gazami sfluidyzawanych czastek stalych jest dobrze znana. Jednakze gdy obróbke przeprowadza sie w temperaturze podwyzszonej i gdy zachodza chemiczne reakcje, wówczas wy¬ dajnosc procesu, zwlaszcza wydajnosc cieplna bywa czesto niewystarczajaca. Z drugiej zas strony proces taki czesto wymaga powaznego zuzycia energii w urzadzeniach, zapewniajacych krazenie gazów i zawieszonych w mich sprosz- kówanyclr materialów.Wynalazek stanowi ulepszenie, które umozli¬ wia dokonywanie takiej obróbki przy znacznie lepszej wydajnosci materialowej i cieplnej, ?przy jednoczesnym zapewnieniu ciaglosci i au¬ tomatyzacji procesu. Wynalazek umozliwia wiec znacznie zmniejszenie ZiUZycia energii, potrzebnej do wywolania krazenia gazów i sproszkowa¬ nego materialu. Z drugiej zas strony pozwala na zwiekszenie sprawnosci produkcyjnej urza¬ dzenia.Sposób wedlug; wynalazku dotyczy przede wszystkim obróbki sproszkowanych materialów jednym lub kilkoma gazami lub parami w za¬ kresie co najmniej trzech stref fluidyzacji, mianowicie w strefie wstepnej obróbki w fazie rozcienczonej, w strefie reakcji gestej fazie i w strefie odzyskiwania w fazie rozcienczo¬ nej lub gestej.Zarówno reakcje chemiczne, jak równiez przemiany fizyczne lub jedne i drugie jedno¬ czesnie moga zachodzic w tej strefie reakcji, nazywanej glówna strefa fluidyzacji, dotyczy* to równiez stref wstepnej i odzyskiwania.Wedlug glównych cech sposobu wedlug wy¬ nalazku sproszkowane materialy pozostaja w ciagu tylko ikrótkiego czasu w kontakcie z gazem jxdczas przechodzenia ich ptzez stre¬ fy wstepna i odzyskiwania, natomiast czasstykania sie tych materialów z gazami w strefie reakcji jest dlugi.Rzeczywisty okres czasu stykania sie mate¬ rialów z gazami zalezy oczywiscie od rodzaju wykonywanych zabiegów roboczych, zwlaszcza od szybkosci (przebiegu reakcji, zachodzacych pomiedzy gazami i obrabianymi materialami sproszkowanymi. Czas stykania sie np, wynosi kilka sekund w strefach wstepnej i odzyski¬ wania, podczas gdy w strefie reakcji moze on wynosic kilka godzin.Wedlug wynalazku mozna dzialac na ten sam material sproszkowany dwoma lub wiecej rózny¬ mi gazami lub parami. Wedlug szczególnej od¬ miany wynalazku dziala sie na material spro¬ szkowany dwoma lub wieksza liczba róznych gazów lub par. Na przyklad przy stosowaniu do ogrzewania sproszkowanych materialów ta¬ kich gazów grzejnych, jak spaliny, gorace po¬ wietrze lub tym podobnych, traktowanych in¬ nymi gazami, powodujacymi przebieg reakcji chemicznych, to gazami grzejnymi dziala sie osobno na sproszkowane materialy, w obszarze stref oddzielonych od tych stref, w których materialy sproszkowane stykaja sie z gazami reakcyjnymi.Wedlug innej postaci wykonania wynalazku gazy grzejne i reakcyjne moga oddzialywac lacznie na sproszkowane materialy w jednej lub w kilku zwyklych strefach fluidyzacji.W przypadku szczególnym wspomniana strefa wstepnego dzialania w fazie rozcienczonej obej¬ muje dzialanie na sproszkowany material swie¬ zym gazem lub gazami, doprowadzanymi ze strefy reakcji w fazie gestej wytworzonej tym gazem lub gazami.W trzeciej strefie, tak zwanej strefie „od¬ zyskiwania" swiezy gaz lub gazy doprowa¬ dzaja sproszkowany material, który juz znaj¬ dowal sie pod dzialaniem gazu lub gazów w jednej lub kilku strefach poprzednich.Wedlug wynalazku strefy wstepnej obróbki materialów, poprzedzajace strefe czesciowej fluidyzacji oraz strefy odzyskiwania, nastepu¬ jace po tych ostatnich, maja ma ogól na celu doprowodzeinie do calkowitego przebiegu reakcji lub przenoszenia ciepla miedzy sproszkowanymi materialami i gazami lub osiagniecie obydwóch tych celów.Nowy sposób znajduje korzystne zastosowanie w licznych procesach przemyslowych sposród których mozna wymienic, tytulem przykladu, przeróbke tlenków lub innych róznych zwiaz¬ ków metalicznych, jak Al2Or CaO, MgO, Na2COs, U02, TiOs itp. kwasami wodorowymi takimi jak HCl, HF itp. uwodornianie, prazenie siarki, odwadnianie, rózne rodzaje szuszenia itp.Urzadzenie wedlug wynalazku, sluzacego do stosowania opisanego wyzej procesu, stanowi polaczenie co najmniej trzech komór lub grup komór do fluidyzacji materialów sproszkowa¬ nych w gazach, zaopatrzonych w pompy lub wentylatory, powodujace krazenie proszku i ga¬ zu w tych komorach.Pierwsza z tych komór lub pierwsza grupa tych komór sluzaca do obróbki wstepnej po¬ siada korzystnie postac jednego lub kilku ele¬ mentów rurowych, wykazujacych bardzo duzy stosunek dlugosci do srednicy. Te elementy sa wyposazone w urzadzenia ssace lub dmuchajace, umozliwiajace wprowadzenie sproszkowanych materialów wraz z gazem. Elementy rurowe mo¬ ga byc pionowe, pochylone lub poziome. Ko¬ rzystniej jest stosowac elementy pionowe lub pochylone pod katem 45« ze wzgledu na latwosc konstrukcyjna.Zastosowane sa w urzadzeniu równiez roz¬ dzielacze, np. w postaci cyklonów, zmontowane przy otworze wylotowym rurowego elementu lub elementów. Obieg sproszkowanych mate¬ rialów w rozdzielaczach jest polaczony z na¬ stepujaca po nich komora reakcyjna. Komora lub komory reakcyjne maja za zadanie przedlu¬ zenie drogi poruszania sie zawieszonego proszku, i stanowia skrzynke lub element w zbiorniku cylindrycznym o duzym przekroju poziomym.Sa one zaopatrzone w dno lub w pozioma scianke dzialowa, posiadajaca otwory do prze¬ plywu gazu, przy czym otwór wlotowy dla gazów znajduje sie pod dnem, a wylot — po¬ wyzej dna. Jeden lub kilka otworów wloto¬ wych do doprowadzania sproszkowanego mate¬ rialu, znajduja sie powyzej perforowanego dna.Otwory doprowadzajace sproszkowany material moga byc rozmieszczone na poziomie zblizonym lub na poziomie otworów wylotowych do od¬ prowadzania tych materialów, lecz w znacz¬ nym odstepie, najlepiej zasadniczo równym wiekszym wymiarom skrzynki lub srednicy zbiornika cylindrycznego. Albo odwrotnie, otwo¬ ry wlotowe sa rozmieszczone na poziomie róz¬ nym, od poziomu otworów wylotowych, np. w poblizu plyty perforowanej, tak ze otwory wylotowe znajduja sie znacznie wyzej ponad otworami wlotowymi w kier.unku wierzcholka warstwy sfluidyzowanej.Komora reakcyjna wedlug wynalazku maze posiadac poziomy przekrój poprzeczny wiekszy, niz przekrój pionowy, a droga poruszania sie sproszkowanego materialu jest wtedy zasadni- — * —czo pozioma lub przeciwnie, wysokosc jej jest wieksza niz szerokosc i wtedy droga porusza¬ nia sie sproszkowanych materialów przebiega zasadniczo pionowo.Zastosowanie co najmniej jednej strefy fluldy- zacji (strefy odzyskiwania), nastepujacej po fluidyzacji glównej, wynika z faktu, ze gaz lub gazy doprowadzane dd" niej moga zawie¬ rac mniej lub wiecej pylu przerabianych ma¬ terialów. W celu przeprowadzania gazów w ko¬ rzystnych warunkach przez warstwy sfluidyzo- wanego .proszku, otwory w perforowanym dnie posiadaja wedlug wynalazku srednice korzyst¬ nie od 0,1 do 3 mm. Z drugiej zas strony od¬ step pomiedzy dwoma sasiednimi otworami wy¬ nosi 1—20-krotna srednice otworów. Grubosc samego dna perforowanego wynosi korzystnie 0,1—10 mm. Zatem przy uzyciu dna o grubosci 1 mm otwory posiadaja korzystnie srednice 0,7—1,5 mm i sa rozmieszczone w odstepie od 7 do 15 mm, Komora odzyskiwania lub grupa takich ko¬ mór moze byc ewentualnie tego samego typu, jak komora do wstepnej przeróbki lub komora reakcyjna, jej obieg gazowy jest polaczony z obiegiem tych komór.W celu jasniejszego przedstawienia przedmio¬ tu wynalazku nizej opisano przyklad jego sto¬ sowania, nie ograniczajacy zakresu wynalazku i dotyczacy produkcji odwodnionego fluorku glinowego przez dzialanie gazowym fluodoro- wodorem (HF) na sproszkowany tlenek glinowy.Fig. 1 przedstawia schematycznie uklad ko¬ mór do wstepnej obróbki, a fig. 2 — schema¬ tycznie uklad komór reakcji i odzyskiwania.Zbiornik 1 przedstawiony na fig. 1 jest za¬ silany przerabianym materialem z filtrów obro¬ towych po czym wodorotlenek glinowy spada z rozdzielacza 2 do przenosnika slimakowego 3, który doprowadza wodorotlenek glinowy do dolnej czesci rury 4 stanowiacej jedna z komór do wstepnej przeróbki materialu i dzialajacej jednoczesnie jako odwadniacz i reaktor wtórny.Przez rure 4 przeplywaja z dolu do góry go¬ race gazy, ubogie w HF, doprowadzane prze¬ wodem 8 z rozdzielaczy 16—16' (fig. 2), znaj¬ dujacych sie ponad komora reakcyjna 13. Te gazy porywaja wodorotlenek glinowy w kierun¬ ku górnej czesci rury 4, powodujac czesciowe odwadnianie wodorotlenku, podczas gdy obecny HF reaguje i tworzy pierwsze porcje AIF3.Sproszkowany material sfluidyzowany w fazie rozcienczonej w odwadniaczu 4, dosiega roz¬ dzielaczy 5, 5' i 5", skad sproszkowany material schodzi na dól do zbiornika 6 natomiast gazy, w któryeh zawartosc HF zostala wyczerpana, uchodza do znanej instalacji odpylajacej, nie przedstawionej na rysunku.Czesciowo odwodniony i sfluorowany wodo¬ rotlenek glinowy dosiega dna przewodu 10, któ¬ ry stanowi druga komore do wstepnej przeróbki i jest uzywany przez strumien goracego powie¬ trza doprowadzanego z paleniska lub gazoge- neratora 9. Jest to jeszcze fluidyzacja w fazie rozcienczonej, przebiegajaca od dolu do góry przewodu 10, przy czym ten ostatni dziala tyl¬ ko jako odwadniacz.Po rozdzieleniu w rozdzielaczach 11, IV gaz uchodzi do komina, natomiast sproszkowany material jest kierowany przewodami 12 na dno trzeciej komory wstepnej, która stanowi rura 15. Rura ta jest umieszczana na wierzcholku komory reakcyjnej 13, i gazy zubozone w za¬ wartosc HF przechodza przez nia i unosza sproszkowany material do góry odwadniajac go i ponownie fluorujac.Gaz oddziela sie od sproszkowanego materia¬ lu w rozdzielaczach 16, 16', skad tlenek glino¬ wy spada na dól przez przewód 17 do glów¬ nej komory fluidyzacyjnej 13, w której naste¬ puje podstawowa reakcja miedzy HF i tlenkiem glinowym Komora reakcyjna 13 jest zaopatrzona w ply¬ te 14 z metalu Monela, posiadajaca otworki o srednicy 1 mm, rozmieszczone w odstepach okolo 15 mm. Gazy zawierajace HF przezna¬ czone do reakcji, doprowadza sie przewodem 22. Przechodza one z dolu do góry przez otwor¬ ki plyty 14, powodujac fluidyzacje sproszkowa¬ nego tlenku glinowego.Fluorek glinowy, wytwarzany wskutek za¬ chodzacych reakcji, opuszcza komore reakcyjna przez wylot 18 i przechodzi na dno komory od¬ zyskiwania 20. Komora ta posiada postac prze¬ wodu zasilanego w miejscu 19 swiezymi gazami, doprowadzanymi z generatora wytwarzajacego HF. Gazy unosza goracy sproszkowany fluorek, z którego odzyskuje sie zawarte w nim cieplo.Gazy ogrzane ponownie i oddzielone od fluorloi w rozdzielaczach 21, 2V przechodza przewo¬ dem 22 do komory reakcyjnej 13, jak wspom¬ niano wyzej, natomiast sproszkowany fluorek spada na dól przez przewód 23 do komory zbiorczej.Krazenie gazu jest zapewnione przez zasy¬ sanie wentylatorami, nie przedstawionymi na rysunku. Wskutek tego urzadzenie znajduje sie pod nieznacznym podcisnieniem co zapobie¬ ga stratom materialów poddawanych fluidyza¬ cji. Stwierdzono przy tym, ze stal nierdzewna — 3okazala sie bardzo odpowiednim materialem do wykonania glównych czesci urzadzenia.W celu wytworzenia 20 ton bezwodnego fluor¬ ku glinowego zawierajacego 92% AIF3 w cia¬ gu 24. godzin pracy, korzystano z urzadzenia o nastepujacych glównych wlasciwosciach: Rura 4 „10 „15 .......Komora reakcyjna 13 (czesc cylindryczna) . .Komora odzyskiwania 20 Produkcja prowadzona w róznych warunkach opisana nizej wykazala bardzo dobra wydaj¬ nosc, przewyzszajaca 95°/o. srednica m 0,40 0,35 0,45 3,50 0,40 wysokosc m 6,5 12,0 3,5 1,0 7,0 W dolnej czesci komory odzyskiwania 20 . .W górnej czesci komory 20, badz w 22, przy wlocie do komory re¬ akcyjnej 13 ...W dolnej czesci rury 15y czyli przy otworze wylotowym komory 13 W górnej czesci rury 15 W górnej czesci rury 4 W dolnej czesci rury 10 W górnej czesci rury 10 Czas stykania sie gazu ze stalymi czastkami wynosi ogólnie biorac 1—3 sek. w komorach 4, 10, 13, 15 i 20, co sie zas tyczy czasu styka¬ nia sie stalych czastek (proszku) z gazem, to wynosi on na ogól 1—3 sek. w komorach 4, 10, 15 i 20 a 4 do 6 godzin w komorze reak¬ cyjnej 13, Tytulem przykladu stopien granulacji sprosz¬ kowanego fluorku glinowego, otrzymanego spo- 1 Tempe- I ratura 1 150—180°C 220—300°C 500—600°C 350—450°C 200—300°C 500—700°C 300—550°C Zawar¬ tosc w gazach: HF g/m3 gazu obo¬ jetnego, mierzona w tempe-l rat. 20°C 160—260 1 155—240 20—30 15—25 15—25 sobem wedlug wynalazku przedstawia sie na¬ stepujaco: do 100 mikronów . . . . . . . . . 99,5% do 80 „ 92°/o do 65 „ 70«/o do 35 „ . . 18°/o do 25 , 7*/o do 10 „ 5% do 5 „ 0°/o Sporszkowany material po maksymalnym osa¬ dzeniu sie posiada gestosc zblizona do 1,6—1,85. 2. PL