032]其中，所述的载气装置I为高压气瓶，用于提供惰性载气将超声雾化发生装置2产生的雾化液滴输送至反应装置3中；
[0033]所述的超声雾化发生装置2由储液容器6与投入式超声雾化器7组成，储液容器6中的液体由导管导入至超声雾化器6内被雾化成雾滴；该装置用于将氯化铝溶液超声雾化成均匀细小的雾滴并由载气导入至加热装置3中；
[0034]所述的反应装置3由加热部9和产物收集部10组成，加热部9位于产物收集部10的上方，加热部由管式电阻炉11和石英炉管12组成，石英炉管12用于保护管式电阻炉11，所述超声雾化发生装置2与反应装置3间的管道为耐热管道8，该耐热管道8通入至加热部9内，可将雾化的氯化铝溶液直接导入到加热部9内部，产物收集部10为坩祸；装置3用于将由耐热管道8导入的氯化铝雾滴通过加热部9热解为活性氧化铝；
[0035]所述的尾气收集装置4用于收集HCl气体和水蒸汽。
[0036]实施例2
[0037]将电炉加热至900°C，载气压力为0.1Mpa，将溶度为30 %的氯化铝溶液进行超声波雾化后由载气送入至反应装置，经过加热分解，获得活性氧化铝产品，氯化铝转化率达到99.6% ;热分解产生的氯化氢气体和水蒸汽经吸收返回铝土矿浸出过程循环利用。
[0038]经检测，热解生成的氧化铝比表面积为152.lm2/g，孔容积为0.2942cm3/g，平均孔径11.12nm，粒度均匀，符合活性氧化铝相关技术标准。
[0039]对比例
[0040]采用传统喷雾方式，将溶度为10%的氯化铝溶液进行加热分解，载气压力为
0.1Mpa，加热温度为900°C，获得氧化铝产品指标为:氧化铝的比表面积为67.09m2/g，孔容积为0.2063cm3/g，平均孔径8.96nm，与采用超声雾化热解所生产的活性氧化铝产品在指标上有很大差距。
[0041]实施例3
[0042]将煤气炉加热至800°C，载气压力为0.1Mpa，将溶度为20%的氯化铝溶液进行超声波雾化后由载气送入至反应装置，经过加热分解，获得活性氧化铝产品，氯化铝转化率达到99.8% ;热分解产生的氯化氢气体和水蒸汽经吸收返回铝土矿浸出过程循环利用。
[0043]经检测，热解生成的氧化铝比表面积为101.66m2/g，孔容积为0.2866cm3/g，平均孔径12.15nm，粒度均匀，符合活性氧化铝相关技术标准。
[0044]实施例4
[0045]将电炉加热至1000°C，载气压力为0.2Mpa，将溶度为10%的氯化铝溶液进行超声波雾化后由载气送入至反应装置，经过加热分解，获得活性氧化铝产品，氯化铝转化率达到99.9% ;热分解产生的氯化氢气体和水蒸汽经吸收返回铝土矿浸出过程循环利用。
[0046]经检测，热解生成的氧化铝比表面积为110.28m2/g，孔容积为0.2763cm3/g，平均孔径11.96nm，粒度均匀，符合活性氧化铝相关技术标准。
[0047]实施例5
[0048]将电炉加热至1000°C，载气压力为0.2Mpa，将溶度为20%的氯化铝溶液进行超声波雾化后由载气送入至反应装置，经过加热分解，获得活性氧化铝产品，氯化铝转化率达到99.8% ;热分解产生的氯化氢气体和水蒸汽经吸收返回铝土矿浸出过程循环利用。
[0049]经检测，热解生成的氧化铝比表面积为112.34m2/g，孔容积为0.2621cm3/g，平均孔径14.15nm，粒度均匀，符合活性氧化铝相关技术标准。
[0050]实施例6
[0051]将煤气炉加热至900°C，载气压力为0.3Mpa，将溶度为20%的氯化铝溶液进行超声波雾化后由载气送入至反应装置，经过加热分解，获得活性氧化铝产品，氯化铝转化率达到99.8% ;热分解产生的氯化氢气体和水蒸汽经吸收返回铝土矿浸出过程循环利用。
[0052]经检测，热解生成的氧化铝比表面积为108.62m2/g，孔容积为0.2749cm3/g，平均孔径11.99nm，粒度均匀，符合活性氧化铝相关技术标准。
【主权项】
1.一种制备活性氧化铝的装置，其特征在于，由载气装置、超声雾化发生装置、反应装置和尾气收集装置组成； 其中，载气装置通过管道与超声雾化发生装置相连，超声雾化发生装置通过管道与反应装置相连，反应装置通过管道与尾气收集装置相连； 所述的载气装置为高压储气装置； 所述的超声雾化发生装置由储液容器与超声雾化器组成； 所述的反应装置由加热部和产物收集部组成。2.根据权利要求1所述的一种制备活性氧化铝的装置，其特征在于，所述超声雾化发生装置与反应装置间的管道为耐热管道。3.根据权利要求1所述的一种制备活性氧化铝的装置，其特征在于，所述的加热部由加热炉和石英炉管组成。4.根据权利要求1所述的一种制备活性氧化铝的装置，其特征在于，所述的产物收集部为耐热容器。5.根据权利要求2所述的一种制备活性氧化铝的装置，其特征在于，所述耐热管道通入至反应装置加热部的内部。6.根据权利要求3所述的一种制备活性氧化铝的装置，其特征在于，所述的加热炉为电炉或煤气炉。7.一种制备活性氧化铝的方法，利用了权利要求1所述的装置，其特征在于，包括如下步骤: (1)将反应装置的加热炉升温至800°C?1000°C； (2)将氯化铝溶液加入雾化发生装置的储液容器中；(3)打开超声雾化发生器，使氯化铝溶液充分雾化，调节载气装置的压力至0.1MPa?0.3MPa，惰性载气将氯化铝雾滴通过管道导入反应装置的加热部进行热解，热解后得到的活性氧化铝收集入产物收集部，产生的HCl气体和雾滴中的水蒸汽由尾气收集装置收集。8.根据权利要求7所述的一种制备活性氧化铝的方法，其特征在于，所述氯化铝溶液的质量浓度为10%?30%。
【专利摘要】针对现有技术中活性氧化铝制备方法存在的问题，本发明提供一种制备活性氧化铝的装置及方法，属于氧化铝生产技术领域。该装置由载气装置、超声雾化发生装置、反应装置和尾气收集装置组成。该方法为将反应装置的加热炉升温至800℃～1000℃，再将氯化铝溶液充分雾化，载气将氯化铝雾滴通过管道导入反应装置的加热部进行热解，热解后得到的活性氧化铝收集入产物收集部，产生的HCl由尾气收集装置收集。该装置通过超声波雾化的方式将氯化铝溶液雾化，液滴更均匀，热解反应得到的活性氧化铝性质更优异；该方法工艺流程简单、能耗低；系统所产生的盐酸和水全部循环到低品位铝土矿或高铁铝土浸出过程利用，基本达到零排放。
【IPC分类】C01F7/30
【公开号】CN105084400
【申请号】CN201510599202
【发明人】吕国志, 张廷安, 王龙, 豆志河, 刘燕, 赵秋月, 牛丽萍, 付大学, 张伟光, 蒋孝丽
【申请人】东北大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月18日