RU1778070C - Способ получени порошкообразного материала - Google Patents

Abstract

Использование: касаетс  производства порошкообразных коагул нтов на основе хлористого алюмини  дл  очистки природных и сточных вод. Газообразный высокотемпературный теплоноситель подают в верхнюю часть сушилки. Туда же подают раствор хлорида или оксихлорида алюмини , распыливаемый через форсунку распиливающим агентом, имеющим скорость 60-100 м/с. Происходит сушка мелких и средних капель. Крупные капли в виде недосушенных частиц попадают в фонтанирующий слой дл  досушки . В слой подают дополнительный сушильный агент с температурой 90-110°С. Длительность досушки 30-60°С. Получают материал, содержащий 25-30% оксида алюмини  в активной форме и 1,1-2,0% нерастворимых примесей. 4 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к технике получени  порошкообразных коагул нтов на основе хлористого алюмини  и может найти применение в различных отрасл х промышленности , в частности, дл  очистки природных и промышленных сточных вод.

Известен способ получени  низкоосновного оксихлорида алюмини  путем сушки водного раствора низкоосновного оксихлорида алюмини  при пр моточном распылении в сушильном агенте пневматическими форсунками при относительной влажности отход щей гаэовэвеси 20-40%.

Недостатком данного способа  вл етс  неравномерность термообработки в св зи с неоднородностью размеров капель раствора , что приводит, с одной стороны, к недосыханию части продукта, а с другой стороны, к частичному разложению продукта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к

изобретению  вл етс  способ получени  порошкообразного материала путем распылительной сушки водных растворов при пр моточном пневматическом распылении их в сушильном агенте с последующей досушкой в фонтанирующем слое

Недостатком данного способа  вл етс  также низкое качество порошка с точки зрени  содержани  целевого компонента вследствие неоднородности размеров капель раствора, диспергируемых пневматическими форсунками, что приводит, как и в случае аналога, с одной стороны, к недосыханию части продукта, а с другой - к частичному разложению.

Низкоосновный оксихлорид алюмини  В AI(OH)Cl2(2-3)H20 относитс  к термолабильным материалам.

Согласно ТУ 6-01-1-335-86, качество оксихлорида алюмини  характеризуетс  содержанием основного вещества в пересчете

VJ VJ

СО О

3

на AteOs. Сухой оксихлорид алюмини  удовлетвор ет ТУ: если в нем содержитс  не менее 25% АЬОз в активной форме, а нерастворимых примесей не более 2%.

Услови  сушки оксихлорида алюмини  играют решающую роль дл  удовлетворени  этим параметрам. С одной стороны, возможно разложение продукта с выделением хлористого водорода и превышением нерастворимых примесей 2%, а с другой стороны , количество присоединенных молекул воды может быть более 3 (недосушка), что также вли ет на содержание основного вещества - А1(ОН)С1г.

Дл  удовлетворени  ТУ на данный продукт необходимы следующие оптимальные услови  термообработки:

-достаточна  однородность размеров диспергированных капель раствора;

-узкий интервал температур термообработки дл  сухого и недосушенного продукта;

-кратковременность термообработки при досушке, т.е. лимитированное врем  пребывани .

Целью изобретени   вл етс  повышение качества продукта путем оптимизации условий термообработки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе получени  порошкообразного материала путем распылительной сушки водных растворов при пр моточном пневматическом распылении в сушильном агенте с последующей досушкой в фонтанирующем слое, согласно изобретению, скорость истечени  распыливзющего газа в устье факела распыла водных растворов хлористого алюмини  или оксихлорида алюмини  создают 60-100 м/с, а досушку порошка в фонтанирующем слое осуществл ют с подачей дополнительного сушильного агента, имеющего температуру 90-110°С и временем пребывани  порошка в этом слое 30-60 с.

Предложение отвечает критерию существенные отличи , т.к. за вленные интервалы параметров ни в технической, ни в патентной литературе не описаны. Достижение поставленной цели, обеспечивающей повышение качества порошкообразного низкоосновного оксихлорида алюмини  обеспечиваетс  в указанном интервале , что подтверждаетс  материалами, представленными в за вке.

Предлагаемый способ получени  низкоосновного оксихлорида алюмини  может быть осуществлен в распылительной сушилке , показанной на фиг. 1. Сушилка содержит цилиндрический корпус 1, пневматическую форсунку 2 с распыливающим воздуховод

дом 3 и патрубка 4 дл  подачи высокотемпературного газообразного теплоносител . Сушилка имеет зону 5 распылительной сушки и зону б фонтанирующего сло  дл  досушки

с газоходом 7 подачи дополнительного су шильного агента и выхлопным газоходом 8.

Сушилка работает следующим образом.

Газообразный высокотемпературный

теплоноситель подаетс  по патрубку 4 в верхнюю часть сушилки, в зону 5 распылительной сушки, в которую также подаетс  раствор через форсунку 2 хлористого алюмини  или оксихлорида алюмини . В этой зоне 4 успевают высохнуть капли малых и

средних размеров. Крупные капли в виде недосушенных частиц попадают в зону 5 Фонтанирующего сло  дл  досушки, в которую подаетс  дополнительный сушильный агент дл  создани  фонтанирующего сло .

Высушенные частицы в виде газовзвеси вывод тс  через выхлопной газоход 3.

При термической обработке водных растворов, содержащих хлористый алюминий при оксихлорид алюмини , помимо удалеи-л  влаги, происходит следующа  химическа  реакци 

АЮз + 4НаО- А(ОН)С12 ЗНаО + HCI {1} AI(OH)Cl2 + НаО JL Ai(OH)2a + HCI (2)

Результаты экспериментов по получению низкоосновного оксихлорида алюмини  представлены в таблице 1, а также в виде графической иллюстрации, где на фиг. 2 изображена зависимость содержани  нерастворимых примесей и основного вещества в зависимости от скорости истечени  распыли- вающего газа, на фиг. 3 - зависимость тех же параметров от температуры дополнительного сушильного агента, на фиг. 4-зависимость тех же параметров от времени пребывани  порошка в фонтанирующем слое.

Общими дл  всех экспериментов  вл - ютс  следующие параметры: СН 45нм3/ч ti - 300°С

браств. 3 Л/Ч Овозд. - 3 НМ3/Ч

Ъых. - ЮО°С,

где Qi - расход высокотемпературного газообразного теплоносител , нм3/час.

ti - температура теплоносител , °С

Сраста. - расход раствора, л/ч Оаозд. - расход распиливающего воздуха , гм /ч

tswx - температура газов в выхлопном газоходе, °С.

Существенное вли ние на услови  тер- мообработки водных растворов, содержащих хлористый алюминий или оксихлорид алюмини , имеет качество распылени  с точки зрени  однородности размеров капель . Мелкие капли раствора успевают высохнуть в зоне распылительной сушки гораздо быстрее, чем крупные, и дальнейшее пребывание их в высокотемпературной зоне приводит только к разложению продукта и образованию нерастворимых примесей в виде неактивной формы А1гОз. Крупные капли, напротив, остаютс  недосушенными. Поэтому дл  достижени  достаточной однородности размеров капель необходима определенна  энерги  дл  распиливани  раствора, результатом которой  вл етс  скорость распиливающего воздуха на срезе форсунки ифорс, т.е. скорость истечени . Последн   согласно таблице и фиг. 2, должна быть не менее 60 м/с. Более 100 м/с эта скорость заметного вли ни  на качество продукта не оказывает, в то врем  как необходимое давление распиливающего воздуха сильно возрастает. При меньшей скорости снижаетс  количество основного продукта.

Экспериментально было получено, что интервал температур теплоносител  дл  досушки оксихлорида алюмини  должен быть в пределах 90-100°С (см. таблицу 1 и фиг.З). Нижний предел объ сн етс  тем, что при температуре ниже 90°С молекула оксихлорида алюмини  содержит более 3-х молекул воды, что вли ет на процентное содержание основного вещества, которое, согласно техническим услови м, должно быть не ниже 25%. Превышение температуры более 110°С приводит к разложению продукта и повышенному содержанию в нем нерастворимых примесей.

Важным фактором дл  досушки оксих- лорида алюмини   вл етс  врем  пребывани  в зоне фонтанирующего сло , которое, как установлено, при температуре теплоносител  90-110°С должно составл ть 3060 сек. (см. таблицу 1 и фиг, 4). При меньшем времени пребывани  снижаетс  количество основного вещества, а при большем увеличиваетс  количество примесей.

Изменение времени пребывани  подсушенного продукта в зоне фонтанирующего сло  можно осуществл ть либо изменением расхода дополнительного су- шильного агента Q2, либо изменением геометрической формы нижней конической части распылительной сушилки. В частности , дл  показанной сушилки скорость дополнительного агента Ui и Us составл ет соответственно 4-6 м/с и 1,3-3,1 м/с.

Фиг. 4 показывает, что за пределами времени пребывани  30-60 сек качество продукта не удовлетвор ет техническим услови м .

Таким образом, в за вленном интервале скорости распиливающего газа, температуре дополнительного сушильного агента и времени пребывани  порошка в фонтанирующем слое обеспечиваетс  высокое качество порошка низкоосновного оксихлорида алюмини  с минимальным содержанием нерастворимых примесей.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  порошкообразного материала, преимущественно низкоосновного оксихлорида алюмини , включающий пр моточное пневматическое распыление агентом растворов, содержащих хлористые соединени  алюмини , обработку сушильным агентом с последующей досушкой полученного продукта в фонтанирующем слое, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества материала, распиливающий агент подают в устье факела распылени  со скоростью 60-100 м/с, досушку в фонтанирующем слое осуществл ют с подачей дополнительного сушильного агента с температурой 90-110°С и провод т в течение 30-60 с.

   Результаты экспериментов

   Продолжение таблицы

   ./