[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)氧化鋁的反應(yīng)裝置及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310143678.0
• 申請(qǐng)日: 2013-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN103214014A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙鳳云;劉碩;劉玉敏;胡永其;張文嬌;崔蕊;劉亞青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C01F7/26
• 分類號(hào): C01F7/26
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 朱江嶺

1.一種生產(chǎn)氧化鋁的反應(yīng)裝置，其特征是它包括硫酸銨預(yù)混計(jì)量罐（1）、粉煤灰儲(chǔ)存計(jì)量倉(cāng)（4）、組合式螺旋反應(yīng)器（6）、接料罐（7）和集氣管（9），所述硫酸銨預(yù)混計(jì)量罐（1）和粉煤灰儲(chǔ)存計(jì)量倉(cāng)（4）在組合式螺旋反應(yīng)器（6）的上方，并分別通過(guò)兩者底部的連接管與組合式螺旋反應(yīng)器（6）最上面的進(jìn)口相接；接料罐（7）在組合式螺旋反應(yīng)器（6）的下方，并通過(guò)其頂部的連接管與組合式螺旋反應(yīng)器（6）的出口相連接；

所述的組合式螺旋反應(yīng)器（6）由3-20個(gè)上下安裝并首尾相接的螺旋管式反應(yīng)器（8）構(gòu)成；

所述螺旋管式反應(yīng)器（8）的橫截面的底部為半圓，上部為矩形，其外部包有外夾套（13），所述螺旋管式反應(yīng)器（8）的前端軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)（12）相連；

所述的粉煤灰儲(chǔ)存計(jì)量倉(cāng)（4）的底部出料口連接有計(jì)重給料器（5）；

所述的螺旋管式反應(yīng)器（8）的加料口在順螺旋前進(jìn)方向的前端且在上部，出料口在末端且在下部，上下排布的螺旋管式反應(yīng)器之間首尾相接，并采用法蘭連接；

所述的集氣管（9）通過(guò)多個(gè)連接管分別與每個(gè)螺旋管式反應(yīng)器（8）上部的出氣口相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)氧化鋁的反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的硫酸銨預(yù)混計(jì)量罐（1）為帶攪拌器（2）的釜式容器，底部裝有計(jì)量式加料裝置（3）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)氧化鋁的反應(yīng)裝置，其特征在于，

所述螺旋管式反應(yīng)器（8）為單螺桿反應(yīng)器（10）或雙螺桿反應(yīng)器（11）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)氧化鋁的反應(yīng)裝置，其特征在于，

所述的螺旋管式反應(yīng)器（8），其寬度為0.20m～1.50m，高度為0.3m～2.0m，長(zhǎng)度為3m～20m。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)氧化鋁的反應(yīng)裝置，其特征在于，

所述的螺旋管式反應(yīng)器（8），其寬度為0.40m～1.00m，高度為0.6m～1.5m，長(zhǎng)度為5m～10m。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)氧化鋁的反應(yīng)裝置，其特征在于，

所述的組合式螺旋反應(yīng)器（6）的材質(zhì)為含鎳、鈦和鉻中的1～3種所構(gòu)成的耐熱耐磨合金材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)氧化鋁的反應(yīng)裝置，其特征在于，

所述的外夾套（13）的材質(zhì)為鋼材，外夾套（13）內(nèi)的熱源為導(dǎo)熱油或熔融鹽。

8.一種使用權(quán)利要求1所述裝置生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于它包括以下步驟：

a、將硫酸銨加入到硫酸銨預(yù)混計(jì)量罐（1）中，開啟攪拌器（2）進(jìn)行物料的預(yù)混和儲(chǔ)存；將粉煤灰加入到粉煤灰儲(chǔ)存計(jì)量倉(cāng)（4）中；

b、向外夾套（13）中加入導(dǎo)熱油或熔融鹽，對(duì)組合式螺旋反應(yīng)器（6）進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)組合式螺旋反應(yīng)器（6）內(nèi)溫度達(dá)到250～600℃，開啟驅(qū)動(dòng)電機(jī)（12）準(zhǔn)備加料；

c、硫酸銨通過(guò)硫酸銨預(yù)混計(jì)量罐（1）底部的計(jì)量式加料裝置（3）加入到組合式螺旋反應(yīng)器（6）中；按重量比硫酸銨與粉煤灰為0.3～5：1的比例，將粉煤灰從粉煤灰儲(chǔ)存計(jì)量倉(cāng)（4）經(jīng)計(jì)重給料器（5）加入到組合式螺旋反應(yīng)器（6）中；

d、反應(yīng)分解放出的氨氣通過(guò)每個(gè)螺旋管式反應(yīng)器（8）上部的出氣管進(jìn)入集氣管（9）通往下一工段；

e、反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入到裝有水的接料罐（7）中，降溫后過(guò)濾掉沉淀，在溶液中通入回收的氨氣，得到沉淀即為氫氧化鋁，再經(jīng)過(guò)洗滌、干燥、高溫煅燒后即可得到氧化鋁固體。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于，

所述外夾套（13）內(nèi)部的溫度為200℃～800℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生產(chǎn)氧化鋁的方法，其特征在于，所述組合式螺旋反應(yīng)器（6）內(nèi)溫度為350～370℃。