權(quán)利要求書: 1.一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置,其特征在于:一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置,包括依次連接的打漿罐、空化反應(yīng)器、蒸氨液閃蒸罐、臥式雙鼓離心機(jī)、氣霧沉鎂塔、噴射反應(yīng)器、沉鎂液閃蒸罐、帶式真空
過濾機(jī)、高速
混合機(jī)、流化床干燥器、氣流粉碎機(jī);所述空化反應(yīng)器上方設(shè)有蒸氨塔;所述打漿罐用于配制MgO與銨鹽的混合漿液;所述空化反應(yīng)器用于漿液的蒸氨反應(yīng);所述蒸氨液閃蒸罐用于對(duì)蒸氨液進(jìn)行閃蒸;所述臥式雙鼓離心機(jī)用于對(duì)閃蒸液進(jìn)行液固分離;所述氣霧沉鎂塔用于對(duì)分離出的精鎂液進(jìn)行霧化并與氨氣進(jìn)行沉鎂反應(yīng);所述噴射反應(yīng)器用于沉鎂液與氨氣繼續(xù)進(jìn)行沉鎂反應(yīng);所述沉鎂液閃蒸罐用于對(duì)沉鎂液進(jìn)行閃蒸;所述帶式真空過濾機(jī)用于對(duì)閃蒸液進(jìn)行液固分離;所述高速混合機(jī)用于對(duì)分離出的氫氧化鎂進(jìn)行改性;所述流化床干燥器用于干燥改性后的氫氧化鎂;所述氣流粉碎機(jī)用于對(duì)干燥后的氫氧化鎂粉末研磨分級(jí);
所述噴射反應(yīng)器和蒸氨塔間設(shè)有氨氣回流管線,所述氨氣回流管線用于將噴射反應(yīng)器內(nèi)未反應(yīng)的氨氣輸送至蒸氨塔底;所述空化反應(yīng)器包括反應(yīng)器本體,所述反應(yīng)器本體內(nèi)壁上設(shè)有齒形擋板;外壁上設(shè)有夾套,該反應(yīng)器本體其內(nèi)設(shè)有中空的攪拌傳熱轉(zhuǎn)子,所述攪拌傳熱轉(zhuǎn)子下部設(shè)有錨式攪拌槳,錨式攪拌槳上方攪拌傳熱轉(zhuǎn)子外壁設(shè)有多層槳葉;所述噴射反應(yīng)器為噴射攪拌,采用夾套換熱;所述空化反應(yīng)器通過攪拌傳熱轉(zhuǎn)子和夾套換熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置,其特征在于:所述裝置還包括:氨氣壓縮機(jī)、水蒸汽壓縮機(jī),所述氨氣壓縮機(jī)輸入、輸出端分別連接蒸氨塔頂部氨氣出口及氨氣緩沖罐,氨氣緩沖罐連接氣霧沉鎂塔,蒸氨塔內(nèi)的分離出的氨氣,經(jīng)氨氣壓縮機(jī)壓縮后的進(jìn)入氨氣緩沖罐,氨氣緩沖罐收集的氨氣進(jìn)入到氣霧沉鎂塔;所述水蒸汽壓縮機(jī)輸入端連接蒸氨液閃蒸罐、沉鎂液閃蒸罐,輸出端連接空化反應(yīng)器;蒸氨液閃蒸罐、沉鎂液閃蒸罐內(nèi)絕熱閃蒸出的低壓水蒸汽進(jìn)入水蒸汽壓縮機(jī)升溫升壓后形成二次水蒸汽,作為空化反應(yīng)器的輔助熱源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置,其特征在于:所述多層槳葉為均勻布設(shè)在攪拌傳熱轉(zhuǎn)子上的45度12葉透平槳,各層槳葉均與齒形擋板的各齒在水平方向上交錯(cuò)設(shè)置;所述齒形擋板為四塊,間隔90°呈對(duì)稱設(shè)置在反應(yīng)器本體內(nèi)壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置,其特征在于:所述氣霧沉鎂塔包括分別設(shè)置塔內(nèi)上部和下部的兩個(gè)精鎂液霧化器,上部的精鎂液霧化器上方還設(shè)置有除霧器,下部的精鎂液霧化器設(shè)置在底部氨氣進(jìn)口的上方;還包括液封管,所述液封管用于將氣霧沉鎂塔內(nèi)沉鎂液輸送至噴射反應(yīng)器內(nèi)的液面之下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置,其特征在于:所述裝置還包括旋風(fēng)分離器、袋式過濾器、流化空氣預(yù)熱器,所述旋風(fēng)分離器和袋式過濾器用于將流化床干燥器排出的含有氫氧化鎂的熱空氣進(jìn)行氣固分離,分離出的氫氧化鎂粉末進(jìn)入到氣流粉碎機(jī),所述流化空氣預(yù)熱器以旋風(fēng)分離器和袋式過濾器分離出的熱空氣為熱源預(yù)熱流化空氣,預(yù)熱的流化空氣進(jìn)入流化空氣加熱器再次加熱后進(jìn)入流化床干燥器熱風(fēng)流化物料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置,其特征在于:所述裝置還包括水蒸汽冷凝水罐I、II;空化反應(yīng)器以二次水蒸汽和水蒸汽為熱源,流化床干燥器、流化空氣加熱器以水蒸汽為熱源,所述水蒸汽冷凝水罐I用于收集空化反應(yīng)器產(chǎn)生的二次水蒸汽冷凝水,收集的二次水蒸汽冷凝水用于臥式雙鼓離心機(jī)的濾餅洗滌水,所述水蒸汽冷凝水罐II用于收集流化床干燥器內(nèi)置加熱排管、流化空氣加熱器產(chǎn)生的水蒸汽冷凝水,收集的水蒸汽冷凝水用于帶式真空過濾機(jī)的濾餅洗滌水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置,其特征在于:所述裝置還包括母液罐,用于收集帶式真空過濾機(jī)過濾后的母液,收集后的母液經(jīng)蒸氨塔的上段的冷卻器后進(jìn)入打漿罐,作為打漿罐的配料水。
說明書: 一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實(shí)用新型屬于化工技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)[0002] 氫氧化鎂工業(yè)生產(chǎn)方法一般是采用氨法和燒堿法等,以氨法制備為主。主要原料采用輕燒粉、鹵水等,若處理不當(dāng),會(huì)影響氫氧化鎂的晶型,進(jìn)而影響氫氧化鎂的品質(zhì)。氫氧
化鎂制備過程一般采用釜式反應(yīng)器及機(jī)械攪拌,這種制備設(shè)備存在的弊端是傳熱、傳質(zhì)效
率低;反應(yīng)周期長(zhǎng),能耗高,能耗的增加導(dǎo)致成本上升,不利于工業(yè)化生產(chǎn)。采用新設(shè)備由輕
燒粉、硝酸銨通過蒸氨反應(yīng)和沉鎂反應(yīng)制備氫氧化鎂,然后通過化學(xué)改性氫氧化鎂,一步法
生產(chǎn)高品質(zhì)氫氧化鎂,工藝簡(jiǎn)單,質(zhì)量穩(wěn)定,典型綠色化工工藝,屬于環(huán)境友好過程。
[0003] 本領(lǐng)域急于尋找一種低能耗、環(huán)境友好型的制備氫氧化鎂生產(chǎn)裝置,其能克服上述技術(shù)問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 針對(duì)上述工程問題和市場(chǎng)需求,為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本實(shí)用新型提供一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置,其工藝流程簡(jiǎn)單,連續(xù)操作,自動(dòng)化程度高,
資源循環(huán)利用,環(huán)境友好,同時(shí)采用先進(jìn)的空化反應(yīng)器、噴射反應(yīng)器、蒸氨塔、氣霧沉鎂塔、
MR等裝備;采用空化反應(yīng)器、噴射反應(yīng)器直接取代了機(jī)械攪拌釜式反應(yīng)器,安全,節(jié)能,用
以實(shí)現(xiàn)制備氫氧化鎂過程中資源的合理利用,回收干燥過程剩余的熱量,采用MR技術(shù)回收
蒸氨、沉鎂反應(yīng)過程熱量,大幅度降低了能耗。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:[0006] 一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置,包括依次連接的打漿罐、空化反應(yīng)器、蒸氨液閃蒸罐、臥式雙鼓離心機(jī)、氣霧沉鎂塔、噴射反應(yīng)器、沉鎂液閃蒸罐、帶式真空過濾
機(jī)、高速混合機(jī)、流化床干燥器、氣流粉碎機(jī);所述空化反應(yīng)器上方設(shè)有蒸氨塔;所述打漿罐
用于配制MgO與銨鹽的混合漿液;所述空化反應(yīng)器用于漿液的蒸氨反應(yīng);所述蒸氨液閃蒸罐
用于對(duì)蒸氨液進(jìn)行閃蒸;所述臥式雙鼓離心機(jī)用于對(duì)閃蒸液進(jìn)行液固分離;所述氣霧沉鎂
塔用于對(duì)分離出的精鎂液進(jìn)行霧化并與氨氣進(jìn)行沉鎂反應(yīng);所述噴射反應(yīng)器用于沉鎂液與
氨氣繼續(xù)進(jìn)行沉鎂反應(yīng);所述沉鎂液閃蒸罐用于對(duì)沉鎂液進(jìn)行閃蒸;所述帶式真空過濾機(jī)
用于對(duì)閃蒸液進(jìn)行液固分離;所述高速混合機(jī)用于對(duì)分離出的氫氧化鎂進(jìn)行改性;所述流
化床干燥器用于干燥改性后的氫氧化鎂;所述氣流粉碎機(jī)用于對(duì)干燥后的氫氧化鎂粉末研
磨分級(jí);
[0007] 所述噴射反應(yīng)器和蒸氨塔間設(shè)有氨氣回流管線,所述氨氣回流管線用于將噴射反應(yīng)器內(nèi)未反應(yīng)的氨氣輸送至蒸氨塔底;
[0008] 所述空化反應(yīng)器包括反應(yīng)器本體,所述反應(yīng)器本體內(nèi)壁上設(shè)有齒形擋板,外壁上設(shè)有夾套,該反應(yīng)器本體其內(nèi)設(shè)有中空的攪拌傳熱轉(zhuǎn)子,所述攪拌傳熱轉(zhuǎn)子下部設(shè)有錨式
攪拌槳,錨式攪拌槳上方攪拌傳熱轉(zhuǎn)子外壁設(shè)有多層槳葉;
[0009] 所述噴射反應(yīng)器為噴射攪拌,采用夾套換熱;所述空化反應(yīng)器通過攪拌傳熱轉(zhuǎn)子和夾套換熱。
[0010] 進(jìn)一步地,所述裝置還包括:氨氣壓縮機(jī)、水蒸汽壓縮機(jī),所述氨氣壓縮機(jī)輸入、輸出端分別連接蒸氨塔頂部氨氣出口及氨氣緩沖罐,氨氣緩沖罐連接氣霧沉鎂塔,蒸氨塔內(nèi)
的分離出的氨氣,經(jīng)氨氣壓縮機(jī)壓縮后的進(jìn)入氨氣緩沖罐,氨氣緩沖罐收集的氨氣進(jìn)入到
氣霧沉鎂塔;所述水蒸汽壓縮機(jī)輸入端連接蒸氨液閃蒸罐、沉鎂液閃蒸罐,輸出端連接空化
反應(yīng)器;蒸氨液閃蒸罐、沉鎂液閃蒸罐內(nèi)絕熱閃蒸出的低壓水蒸汽進(jìn)入水蒸汽壓縮機(jī)升溫
升壓后形成二次水蒸汽,作為空化反應(yīng)器的輔助熱源。
[0011] 進(jìn)一步地,所述多層槳葉為均勻布設(shè)在攪拌傳熱轉(zhuǎn)子上的45度12葉透平槳,各層槳葉均與齒形擋板的各齒在水平方向上交錯(cuò)設(shè)置;所述齒形擋板為四塊,間隔90°呈對(duì)稱設(shè)
置在反應(yīng)器本體內(nèi)壁上。
[0012] 進(jìn)一步地,所述氣霧沉鎂塔包括分別設(shè)置塔內(nèi)上部和下部的兩個(gè)精鎂液霧化器,上部的精鎂液霧化器上方還設(shè)置有除霧器,下部的精鎂液霧化器設(shè)置在底部氨氣進(jìn)口的上
方;還包括液封管,所述液封管用于將氣霧沉鎂塔內(nèi)沉鎂液輸送至噴射反應(yīng)器內(nèi)的液面之
下。
[0013] 進(jìn)一步地,所述裝置還包括旋風(fēng)分離器、袋式過濾器、流化空氣預(yù)熱器,所述旋風(fēng)分離器和袋式過濾器用于將流化床干燥器排出的含有氫氧化鎂的熱空氣進(jìn)行氣固分離,分
離出的氫氧化鎂粉末進(jìn)入到氣流粉碎機(jī),所述流化空氣預(yù)熱器以旋風(fēng)分離器和袋式過濾器
分離出的熱空氣為熱源預(yù)熱流化空氣;預(yù)熱的流化空氣進(jìn)入流化空氣加熱器再次加熱后進(jìn)
入流化床干燥器熱風(fēng)流化物料。
[0014] 進(jìn)一步地,所述裝置還包括水蒸汽冷凝水罐I、II,空化反應(yīng)器以二次水蒸汽和水蒸汽為熱源,流化床干燥器、流化空氣加熱器以水蒸汽為熱源;所述水蒸汽冷凝水罐I用于
收集空化反應(yīng)器產(chǎn)生的二次水蒸汽冷凝水,收集的二次水蒸汽冷凝水用于臥式雙鼓離心機(jī)
的濾餅洗滌水;所述水蒸汽冷凝水罐II用于收集流化床干燥器內(nèi)置排管加熱器、流化空氣
加熱器產(chǎn)生的水蒸汽冷凝水,收集的水蒸汽冷凝水用于式真空過濾機(jī)的濾餅洗滌水。
[0015] 進(jìn)一步地,所述裝置還包括母液罐,用于收集帶式真空過濾機(jī)過濾后的母液,收集后的母液經(jīng)蒸氨塔的上段的冷卻器后進(jìn)入打漿罐,作為打漿罐的配料水。
[0016] 一種基于上述裝置的氫氧化鎂生產(chǎn)方法,具體包括如下步驟:[0017] (1)原料MgO、NH4NO3,水連續(xù)進(jìn)入打漿罐內(nèi),在機(jī)械攪拌器攪拌下,進(jìn)行打漿;[0018] (2)將打漿罐內(nèi)MgO漿液經(jīng)重力連續(xù)進(jìn)入到空化反應(yīng)器內(nèi),MgO漿液在空化反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行蒸氨反應(yīng);空化反應(yīng)器采用二次水蒸汽、水蒸汽通入攪拌傳熱轉(zhuǎn)子和夾套加熱;空化
反應(yīng)器內(nèi)的液相經(jīng)蒸氨液泵進(jìn)入到蒸氨液閃蒸罐,空化反應(yīng)器內(nèi)的氣相進(jìn)入到蒸氨塔;
[0019] (3)空化反應(yīng)器內(nèi)的氣相進(jìn)入到蒸氨塔和來(lái)自噴射反應(yīng)器的氨氣、水蒸汽混合,在蒸氨塔內(nèi)將氨氣和水蒸汽分離,氨氣除霧后進(jìn)入到氨氣壓縮機(jī),壓縮后的氨氣經(jīng)氨氣緩沖
罐進(jìn)入到氣霧沉鎂塔;
[0020] (4)空化反應(yīng)器內(nèi)的液相經(jīng)蒸氨液泵進(jìn)入到蒸氨液閃蒸罐內(nèi),絕熱閃蒸出低壓水蒸汽,水蒸汽進(jìn)入水蒸汽壓縮機(jī)升溫升壓后作為二次水蒸汽使用;蒸氨液閃蒸罐內(nèi)閃蒸液
經(jīng)重力進(jìn)入到臥式雙鼓離心機(jī);
[0021] (5)蒸氨液閃蒸罐內(nèi)閃蒸液經(jīng)重力進(jìn)入到臥式雙鼓離心機(jī)進(jìn)行液固分離;分離出的精鎂液進(jìn)入到精鎂液罐,經(jīng)精鎂液泵連續(xù)進(jìn)入到氣霧沉鎂塔;
[0022] (6)精鎂液連續(xù)進(jìn)入到氣霧沉鎂塔內(nèi),霧化的精鎂液與塔底進(jìn)入的氨氣進(jìn)行沉鎂反應(yīng);未反應(yīng)的氨氣經(jīng)除霧器排出塔外進(jìn)入到噴射反應(yīng)器的耦合器,沉鎂液經(jīng)液封管進(jìn)入
到噴射反應(yīng)器內(nèi)的液面下;
[0023] (7)噴射反應(yīng)器內(nèi)沉鎂液經(jīng)噴射反應(yīng)器的動(dòng)力流體泵部分進(jìn)入到耦合器,經(jīng)噴射器和氨氣繼續(xù)進(jìn)行沉鎂反應(yīng),部分進(jìn)入到沉鎂液閃蒸罐;噴射反應(yīng)器未反應(yīng)的氨氣和水蒸
汽進(jìn)入到蒸氨塔底部為其提供部分熱量;
[0024] (8)沉鎂液進(jìn)入到沉鎂液閃蒸罐,絕熱閃蒸出低壓水蒸汽,水蒸汽進(jìn)入水蒸汽壓縮機(jī)升溫升壓后作為二次水蒸汽使用;沉鎂液閃蒸罐內(nèi)閃蒸液經(jīng)重力進(jìn)入到帶式真空過濾
機(jī);
[0025] (9)沉鎂液閃蒸罐內(nèi)閃蒸液經(jīng)重力進(jìn)入到帶式真空過濾機(jī)進(jìn)行液固分離;分離出的氫氧化鎂濾餅進(jìn)入高速混合機(jī);
[0026] (10)將帶式真空過濾機(jī)分離出的氫氧化鎂濾餅連續(xù)進(jìn)入到高速混合機(jī),同時(shí)加入助劑,攪拌對(duì)其進(jìn)行改性;高速混合機(jī)改性后的氫氧化鎂進(jìn)入到流化床干燥器;
[0027] (11)將高速混合機(jī)改性后的氫氧化鎂經(jīng)高速混合機(jī)的下料機(jī)連續(xù)進(jìn)入到流化床干燥器;流化床干燥器排出的含有氫氧化鎂的熱空氣通過旋風(fēng)分離器、袋式過濾器將氣固
分離;
[0028] (12)將流化床干燥器出來(lái)的氫氧化鎂粉末,以及旋風(fēng)分離器、袋式過濾器將氣固分離出氫氧化鎂粉末,連續(xù)進(jìn)入到氣流粉碎機(jī)進(jìn)行研磨分級(jí)后,經(jīng)旋風(fēng)分離器、袋式過濾器
將氣固分離,氫氧化鎂粉末進(jìn)入到氫氧化鎂粉末料倉(cāng)。
[0029] 進(jìn)一步地,MgO為工業(yè)品MgO輕燒粉,MgO質(zhì)量含量為85%;固體NH4NO3為工業(yè)品,NH4NO3質(zhì)量含量為99%;所用水蒸汽為公用工程水蒸汽為自備電廠0.45MPa,245℃的背壓水
蒸汽;公用工程水蒸汽主要為流化床干燥器提供熱源,同時(shí)也為空化反應(yīng)器提供熱源;所述
蒸氨液閃蒸罐及沉鎂液閃蒸罐閃蒸出的低壓水蒸汽至MR,二次水蒸汽溫度為268℃,壓力
為0.14MPa的過熱水蒸汽;二次水蒸汽可為空化反應(yīng)器提供熱源。
[0030] 進(jìn)一步地,所述步驟(1)打漿罐內(nèi)加入原料為MgO輕燒粉、固體NH4NO3(裝置正常運(yùn)行后,只需要補(bǔ)加),帶式真空過濾機(jī)回收的母液經(jīng)預(yù)熱連續(xù)進(jìn)入打漿罐內(nèi),在機(jī)械攪拌器
攪拌下,進(jìn)行打漿;MgO漿液固體質(zhì)量含量以MgO計(jì)為3.5%~4.5%,MgO與NH4NO3摩爾比為1:
(2.58~2.68);所述打漿罐內(nèi)溫度為50℃~55℃,壓力為常壓,物料的停留時(shí)間為2h~
2.5h。
[0031] 進(jìn)一步地,所述步驟(2)將打漿罐1內(nèi)MgO漿液經(jīng)重力連續(xù)進(jìn)入到空化反應(yīng)器內(nèi),MgO漿液在空化反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行蒸氨反應(yīng),所述空化反應(yīng)器內(nèi)溫度為105℃~110℃,壓力為
0.12MPa~0.14MPa,空化反應(yīng)器的攪拌傳熱轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為1000rpm~1100rpm,物料的停留時(shí)
間為2h~2.5h。
[0032] 進(jìn)一步地,所述步驟(3)蒸氨塔3塔頂溫度為50℃~60℃,壓力為常壓。[0033] 進(jìn)一步地,所述步驟(4)蒸氨液閃蒸罐絕熱閃蒸溫度為60℃~65℃,物料的停留時(shí)間為1h~1.5h。
[0034] 進(jìn)一步地,所述步驟(5)臥式雙鼓離心機(jī)5的外轉(zhuǎn)鼓為2350rpm,內(nèi)轉(zhuǎn)鼓為2400rpm,雜質(zhì)濾餅的溫度為45℃~50℃,含濕率(濕基)為35%~40%;步驟(6)氣霧沉鎂塔塔頂溫度
為80℃~90℃,壓力為0.15MPa~0.16MPa,塔底溫度為120℃~130℃,壓力為0.2MPa~
0.27MPa。
[0035] 進(jìn)一步地,所述步驟(7)噴射反應(yīng)器內(nèi)溫度為110℃~115℃,壓力為0.143MPa~0.169MPa,物料的停留時(shí)間為2h~2.5h。
[0036] 進(jìn)一步地,所述步驟(8)沉鎂液閃蒸罐絕熱閃蒸溫度為60℃~65℃,物料的停留時(shí)間為1h~1.5h。
[0037] 進(jìn)一步地,所述步驟(9)帶式真空過濾機(jī)9的壓力為0.053MPa~0.043MPa,氫氧化鎂濾餅含濕率為(濕基)45%~50%,氫氧化鎂濾餅溫度為40℃~45℃。
[0038] 進(jìn)一步地,所述步驟(10)高速混合機(jī)內(nèi)溫度為80℃~85℃,壓力為常壓,物料的停留時(shí)間為1h~1.5h。
[0039] 進(jìn)一步地,所述步驟(11)將流化床干燥器由流化空氣加熱器提供熱風(fēng)流化干燥改性后的氫氧化鎂顆粒;內(nèi)置加熱內(nèi)排管提供主要干燥熱量,所述流化床干燥器內(nèi)的溫度為
185℃~195℃,物料的停留時(shí)間為0.75h~1h;氫氧化鎂粉末離開流化床干燥器的溫度為80
℃~85℃,離開流化空氣預(yù)熱器的干燥廢氣的溫度為70℃~75℃。
[0040] 進(jìn)一步地,所述步驟(12)氣流粉碎機(jī)研磨分級(jí)后的氫氧化鎂的粒徑小于2μm。[0041] 本實(shí)用新型的一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置及方法,與現(xiàn)有技術(shù)相比,有益效果為:
[0042] 1、氨氣密閉循環(huán)利用,環(huán)境友好;所用公用工程水蒸汽為自備電廠的背壓水蒸汽;蒸氨、沉鎂反應(yīng)后的物流閃蒸出低壓水蒸汽至MR,二次水蒸汽可為進(jìn)行蒸氨反應(yīng)的空化反
應(yīng)器提供輔助熱源;流化床干燥器分離出的熱空氣為流化床干燥器流化空氣預(yù)熱器提供熱
源;噴射反應(yīng)器出來(lái)的未反應(yīng)氨氣可為蒸氨塔提供輔助熱源;水蒸汽冷凝水作為濾餅洗滌
水;資源有效利用,節(jié)能,綠色環(huán)保。
[0043] 2、采用空化反應(yīng)器、噴射反應(yīng)器、白鋼規(guī)整填料蒸氨塔和氣霧沉鎂塔,強(qiáng)化了傳熱、傳質(zhì),提高了生產(chǎn)效率,縮短了反應(yīng)時(shí)間;氣霧沉鎂為氫氧化鎂的晶型完整創(chuàng)造了先決
條件,噴射反應(yīng)器高溫沉鎂為氫氧化鎂的晶型完整提供了水熱條件;高速混合機(jī)為氫氧化
鎂改性提供了方便條件;
[0044] 3、氧化鎂反應(yīng)率大于90%,氫氧化鎂質(zhì)量?jī)?yōu)于工業(yè)品國(guó)標(biāo);本實(shí)用新型工藝成熟,連續(xù)操作,自動(dòng)化程度高,資源循環(huán)利用,環(huán)境友好,裝置綜合節(jié)能30%。
附圖說明[0045] 圖1為本實(shí)用新型一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置示意圖;[0046] 圖2為本實(shí)用新型一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置中空化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047] 附圖標(biāo)記:1、打漿罐,1?1、機(jī)械攪拌器;2、空化反應(yīng)器,2?1、攪拌傳熱轉(zhuǎn)子,2?2、機(jī)械密封,2?3、齒形擋板(四塊均布),2?4、夾套,2?5、45度12葉透平槳(四層),2?6、錨式攪拌
槳,2?7、蒸氨液泵,2?8、二次水蒸汽冷凝水罐,2?9、二次水蒸汽冷凝水泵;3、蒸氨塔,3?1、白
鋼規(guī)整填料,3?2、內(nèi)置冷卻器,3?3、除霧器,3?4、氨氣壓縮機(jī),3?5、氨氣緩沖罐;4、蒸氨液閃
蒸罐,4?1、水蒸汽壓縮機(jī);5、臥式雙鼓離心機(jī),5?1、精鎂液罐,5?2、精鎂液泵;6、氣霧沉鎂
塔,6?1、霧化器,6?2、除霧器,6?3、沉鎂液液封管;7、噴射反應(yīng)器,7?1、耦合器,7?2、噴射器,
7?3、動(dòng)力流體泵;8、沉鎂液閃蒸罐;9、帶式真空過濾機(jī),9?1、真空室,9?2、緩沖罐,9?3、真空
泵,9?4、洗水泵,9?5、母液罐,9?6、母液泵;10、高速混合機(jī),10?1、攪拌槳,10?2、下料機(jī);11、
流化床干燥器,11?1、公用工程水蒸汽冷凝水泵,11?2、耙式攪拌器,11?3、流化空氣預(yù)熱器,
11?4、流化空氣加熱器,11?5、加熱內(nèi)排管,11?6、旋風(fēng)分離器,11?7、袋式過濾器,11?8、引風(fēng)
機(jī),11?9、公用工程水蒸汽冷凝水罐;12、氣流粉碎機(jī),12?1、旋風(fēng)分離器,12?2、袋式過濾器,
12?3、氫氧化鎂粉末料倉(cāng)。
具體實(shí)施方式[0048] 為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新
型,并不用于限定本實(shí)用新型。
[0049] 實(shí)施例1[0050] 如圖1、2所示,一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置,包括依次連接的打漿罐1、空化反應(yīng)器2、蒸氨液閃蒸罐4、臥式雙鼓離心機(jī)5、氣霧沉鎂塔6、噴射反應(yīng)器7、沉鎂液閃
蒸罐8、帶式真空過濾機(jī)9、高速混合機(jī)10、流化床干燥器11、氣流粉碎機(jī)12;所述空化反應(yīng)器
上方設(shè)有蒸氨塔3;所述打漿罐1用于配制MgO與銨鹽的混合漿液;所述空化反應(yīng)器2用于漿
液的蒸氨反應(yīng);所述蒸氨液閃蒸罐4用于對(duì)蒸氨液進(jìn)行閃蒸;所述臥式雙鼓離心機(jī)5用于對(duì)
閃蒸液進(jìn)行液固分離;所述氣霧沉鎂塔6用于對(duì)分離出的精鎂液進(jìn)行霧化并與氨氣進(jìn)行沉
鎂反應(yīng);所述噴射反應(yīng)器7用于沉鎂液繼續(xù)與氨氣進(jìn)行沉鎂反應(yīng);所述沉鎂液閃蒸罐8用于
對(duì)沉鎂液進(jìn)行閃蒸;所述帶式真空過濾機(jī)9用于對(duì)閃蒸液進(jìn)行液固分離;所述高速混合機(jī)10
用于對(duì)分離出的氫氧化鎂進(jìn)行改性;所述流化床干燥器11用于干燥改性后的氫氧化鎂;所
述氣流粉碎機(jī)12用于對(duì)干燥后的氫氧化鎂粉末研磨分級(jí);
[0051] 所述噴射反應(yīng)器7和蒸氨塔3間設(shè)有氨氣回流管線,所述氨氣回流管線用于將噴射反應(yīng)器內(nèi)未反應(yīng)的氨氣輸送至蒸氨塔底;
[0052] 所述空化反應(yīng)器包括反應(yīng)器本體,所述反應(yīng)器本體內(nèi)壁上設(shè)有齒形擋板2?3,外壁上設(shè)有夾套2?4,該反應(yīng)器本體其內(nèi)設(shè)有中空的攪拌傳熱轉(zhuǎn)子2?1,所述攪拌傳熱轉(zhuǎn)子下部
設(shè)有錨式攪拌槳2?6,錨式攪拌槳上方攪拌傳熱轉(zhuǎn)子外壁設(shè)有45度12葉透平槳2?5,各層槳
葉均與齒形擋板的各齒在水平方向上交錯(cuò)設(shè)置;所述齒形擋板為四塊,間隔90°呈對(duì)稱設(shè)置
在反應(yīng)器本體內(nèi)壁上;
[0053] 所述噴射反應(yīng)器為噴射攪拌,采用夾套換熱;所述空化反應(yīng)器通過攪拌傳熱轉(zhuǎn)子和夾套換熱(蒸汽通入作為反應(yīng)熱源);
[0054] 所述裝置還包括:氨氣壓縮機(jī)3?4、水蒸汽壓縮機(jī)4?1,所述氨氣壓縮機(jī)輸入、輸出端分別連接蒸氨塔3頂部氨氣出口及氨氣緩沖罐,氨氣緩沖罐連接氣霧沉鎂塔,蒸氨塔內(nèi)的
分離出的氨氣,經(jīng)氨氣壓縮機(jī)壓縮后的進(jìn)入氨氣緩沖罐,氨氣緩沖罐收集的氨氣進(jìn)入到氣
霧沉鎂塔;所述水蒸汽壓縮機(jī)4?1輸入端連接蒸氨液閃蒸罐4、沉鎂液閃蒸罐8,輸出端連接
空化反應(yīng)器2;蒸氨液閃蒸罐4、沉鎂液閃蒸罐8內(nèi)絕熱閃蒸出的低壓水蒸汽進(jìn)入水蒸汽壓縮
機(jī)4?1升溫升壓后形成二次水蒸汽,作為空化反應(yīng)器的輔助熱源。
[0055] 所述裝置還包括旋風(fēng)分離器11?6、袋式過濾器11?7、流化空氣預(yù)熱器11?3,所述旋風(fēng)分離器和袋式過濾器用于將流化床干燥器排出的含有氫氧化鎂的熱空氣進(jìn)行氣固分離,
分離出的氫氧化鎂粉末進(jìn)入到氣流粉碎機(jī),所述流化空氣預(yù)熱器以旋風(fēng)分離器和袋式過濾
器分離出的熱空氣為熱源預(yù)熱流化空氣,預(yù)熱的流化空氣進(jìn)入流化空氣加熱器11?4再次加
熱后進(jìn)入流化床干燥器熱風(fēng)流化物料。
[0056] 所述裝置還包括二次水蒸汽冷凝水罐、公用工程水蒸汽冷凝水罐,空化反應(yīng)器2以二次水蒸汽和水蒸汽為熱源,流化床干燥器11、流化空氣加熱器11?4以水蒸汽為熱源;所述
二次水蒸汽冷凝水罐2?8用于收集空化反應(yīng)器產(chǎn)生的二次水蒸汽冷凝水,收集的二次水蒸
汽冷凝水用于臥式雙鼓離心機(jī)5的濾餅洗滌水;所述公用工程水蒸汽冷凝水罐11?9用于收
集流化床干燥器內(nèi)置排管加熱器、流化空氣加熱器產(chǎn)生的水蒸汽冷凝水,收集的水蒸汽冷
凝水用于帶式真空過濾機(jī)9的濾餅洗滌水。
[0057] 所述裝置還包括母液罐9?5,用于收集帶式真空過濾機(jī)過濾后的母液,收集后的母液經(jīng)蒸氨塔3的上段的內(nèi)置冷卻器3?2預(yù)熱后進(jìn)入打漿罐,作為打漿罐的配料水。
[0058] 本實(shí)用新型采用的所述空化反應(yīng)器2由中空的攪拌傳熱轉(zhuǎn)子2?1、機(jī)械密封2?2、齒形擋板(四塊均布)2?3、夾套2?4、45度12葉透平槳(四層)2?5、錨式攪拌槳2?6組成;MgO漿液
在空化反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行蒸氨反應(yīng),經(jīng)高速攪拌傳熱轉(zhuǎn)子2?1上的四層45度12葉透平槳2?5,齒
形擋板2?3共同作用下產(chǎn)生空化效應(yīng),有效地剝離了水化層;空化作用造成的瞬間局部高溫
高壓、微射流和沖擊波對(duì)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行提供了良好的理化環(huán)境,提高化學(xué)反應(yīng)速率,提供
化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力;使流場(chǎng)中的宏觀混合、微觀混合得到了提高,氣、液、固三相具有極高的傳質(zhì)
速率;
[0059] 所述蒸氨塔3由白鋼規(guī)整填料3?1、內(nèi)置冷卻器3?2、除霧器3?3、氨氣壓縮機(jī)3?4、氨氣緩沖罐3?5組成;空化反應(yīng)器2起到了蒸氨塔3再沸器的作用,來(lái)自噴射反應(yīng)器7的氨氣、水
蒸汽混合為蒸氨塔3帶了熱量;在蒸氨塔3內(nèi)經(jīng)白鋼規(guī)整填料3?1將氨氣和水蒸汽分離,內(nèi)置
冷卻器3?2可以產(chǎn)生內(nèi)回流,冷卻的氨氣經(jīng)除霧器3?3除霧后進(jìn)入到氨氣壓縮機(jī)3?4,壓縮后
的氨氣經(jīng)氨氣緩沖罐3?5進(jìn)入到氣霧沉鎂塔6;
[0060] 所述氣霧沉鎂塔6由精鎂液霧化器6?1、除霧器6?2,沉鎂液液封管6?3組成;精鎂液連續(xù)進(jìn)入到氣霧沉鎂塔6內(nèi)的上下兩個(gè)霧化器6?1,霧化的精鎂液與塔底進(jìn)入的氨氣進(jìn)行沉
鎂反應(yīng);
[0061] 所述噴射反應(yīng)器7由耦合器7?1、噴射器7?2和動(dòng)力流體泵7?3組成;其中耦合器7?1由混合液進(jìn)入管、混合液分配腔、氣體吸入管、氣體分配腔等組成;噴射器采用文氏管射流
原理,由動(dòng)力流體入口、導(dǎo)流環(huán)、動(dòng)力流體噴嘴、氣體吸入口、混合腔、擴(kuò)散腔、混合液出口組
成;運(yùn)行動(dòng)力流體泵7?3吸取器內(nèi)混合液,泵入耦合器7?1,動(dòng)力流體經(jīng)過噴嘴,形成高速流
體,此時(shí)流體的動(dòng)能最大,勢(shì)能最小,就會(huì)在氣體吸入口產(chǎn)生負(fù)壓,然后將氣體吸入,被吸入
的氣體在負(fù)壓區(qū)迅速膨脹并被動(dòng)力流體打成微小氣泡,在耦合器7?1中,氣、液、固三相充分
混合,并且由于能量交換而加速排出,再經(jīng)過擴(kuò)壓腔將混合液的勢(shì)能增加到最大值,混合流
體的拖拽作用更加強(qiáng)了混合攪拌效果;氨氣由耦合器7?1吸入,可以產(chǎn)生接近音速的高速射
流,有利于混合液間的傳熱傳質(zhì)進(jìn)行沉鎂反應(yīng)。
[0062] 本實(shí)用新型采用的原料輕燒粉為工業(yè)品,MgO質(zhì)量含量為85%;NH4NO3為工業(yè)品,NH4NO3質(zhì)量含量為99%;所用公用工程水蒸汽為自備電廠0.45MPa,245℃的背壓水蒸汽;公
用工程水蒸汽主要為流化床干燥器提供熱源,同時(shí)也為空化反應(yīng)器提供熱源;所述蒸氨液
閃蒸罐及沉鎂液閃蒸罐閃蒸出的低壓水蒸汽至MR,二次水蒸汽溫度為268℃,壓力為
0.14MPa的過熱水蒸汽;二次水蒸汽可為空化反應(yīng)器提供熱源。
[0063] 本實(shí)用新型所述生產(chǎn)裝置開車時(shí),打漿罐1采用工藝水配料,空化反應(yīng)器2采用公用工程水蒸汽通過夾套、攪拌傳熱轉(zhuǎn)子加熱物料;生產(chǎn)裝置開車時(shí),噴射反應(yīng)器7采用公用
工程水蒸汽通過夾套加熱物料,直至整個(gè)生產(chǎn)裝置正常運(yùn)行,切換到冷卻水繼續(xù)反應(yīng);當(dāng)二
次蒸氣不足時(shí),公用工程水蒸汽也作為空化反應(yīng)器2加熱源,各裝置設(shè)備通過相應(yīng)的管線連
接,附圖1中管線在圖上發(fā)生交叉而實(shí)際并不相交時(shí),按照豎斷橫不斷的原則繪制。
[0064] 一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)方法,具體包括如下步驟:[0065] (1)打漿罐1內(nèi)加入原料輕燒粉(MgO)固體粉末、(補(bǔ)充的)固體NH4NO3,帶式真空過濾機(jī)9回收的母液經(jīng)預(yù)熱連續(xù)進(jìn)入打漿罐1內(nèi),在機(jī)械攪拌器1?1攪拌下,進(jìn)行打漿;
[0066] (2)將打漿罐1內(nèi)MgO漿液經(jīng)重力連續(xù)進(jìn)入到空化反應(yīng)器2內(nèi),MgO漿液在空化反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行蒸氨反應(yīng),經(jīng)高速攪拌傳熱轉(zhuǎn)子2?1上的四層45度12葉透平槳2?5,齒形擋板2?3共
同作用下產(chǎn)生空化效應(yīng),有效地剝離了水化層;空化反應(yīng)器2內(nèi)的液相經(jīng)蒸氨液泵2?7進(jìn)入
到蒸氨液閃蒸罐4,空化反應(yīng)器2內(nèi)的氣相進(jìn)入到蒸氨塔3;
[0067] (3)將空化反應(yīng)器2內(nèi)的氣相進(jìn)入到蒸氨塔3和來(lái)自噴射反應(yīng)器7的未反應(yīng)的氨氣和水蒸汽,在蒸氨塔3內(nèi)經(jīng)白鋼規(guī)整填料3?1將氨氣和水蒸汽分離,內(nèi)置冷卻器3?2可以產(chǎn)生
內(nèi)回流,冷卻的氨氣經(jīng)除霧器3?3除霧后進(jìn)入到氨氣壓縮機(jī)3?4,壓縮后的氨氣經(jīng)氨氣緩沖
罐3?5進(jìn)入到氣霧沉鎂塔6;
[0068] (4)將空化反應(yīng)器2內(nèi)的液相經(jīng)蒸氨液泵2?7進(jìn)入到蒸氨液閃蒸罐4內(nèi),絕熱閃蒸出低壓水蒸汽,水蒸汽進(jìn)入水蒸汽壓縮機(jī)4?1升溫升壓后作為二次水蒸汽使用;蒸氨液閃蒸罐
4內(nèi)閃蒸液經(jīng)重力進(jìn)入到臥式雙鼓離心機(jī)5;
[0069] (5)蒸氨液閃蒸罐4內(nèi)閃蒸液經(jīng)重力進(jìn)入到臥式雙鼓離心機(jī)5進(jìn)行液固分離;來(lái)自二次水蒸汽冷凝水罐2?8的洗滌水經(jīng)二次水蒸汽冷凝水泵2?9不斷淋洗濾餅,分離出的濾餅
去廢渣處理系統(tǒng);分離出的精鎂液進(jìn)入到精鎂液罐5?1,經(jīng)精鎂液泵5?2連續(xù)進(jìn)入到氣霧沉
鎂塔6;
[0070] (6)將精鎂液連續(xù)進(jìn)入到氣霧沉鎂塔6內(nèi)的上下兩個(gè)霧化器6?1,霧化的精鎂液與塔底進(jìn)入的氨氣進(jìn)行沉鎂反應(yīng);未反應(yīng)的氨氣經(jīng)除霧器6?2排出塔外進(jìn)入到噴射反應(yīng)器7的
耦合器7?1,沉鎂液經(jīng)液封管進(jìn)入到噴射反應(yīng)器7內(nèi)的液面下;
[0071] (7)將來(lái)自氣霧沉鎂塔6的未反應(yīng)的氨氣進(jìn)入到噴射反應(yīng)器7的耦合器7?1;氣霧沉鎂塔6的沉鎂液經(jīng)液封管6?3進(jìn)入到噴射反應(yīng)器7內(nèi)的液面下,經(jīng)噴射反應(yīng)器7的動(dòng)力流體泵
7?3部分進(jìn)入到耦合器7?1,經(jīng)噴射器7?2和氨氣繼續(xù)進(jìn)行沉鎂反應(yīng),部分進(jìn)入到沉鎂液閃蒸
罐8;噴射反應(yīng)器7未反應(yīng)的氨氣和水蒸汽進(jìn)入到蒸氨塔3底部為其提供部分熱量;
[0072] (8)將來(lái)自噴射反應(yīng)器7的部分沉鎂液進(jìn)入到沉鎂液閃蒸罐8,絕熱閃蒸出低壓水蒸汽,水蒸汽進(jìn)入水蒸汽壓縮機(jī)4?1升溫升壓后作為二次水蒸汽使用;沉鎂液閃蒸罐8內(nèi)閃
蒸液經(jīng)重力進(jìn)入到帶式真空過濾機(jī)9;
[0073] (9)將沉鎂液閃蒸罐8內(nèi)閃蒸液經(jīng)重力進(jìn)入到帶式真空過濾機(jī)9,閃蒸漿液經(jīng)過真空室9?1,在
真空泵9?3的作用下進(jìn)行液固分離;分離出的洗液和母液先進(jìn)入到緩沖罐9?2,
洗水泵9?4用于將一次洗水沖洗初級(jí)濾餅,然后母液進(jìn)入到母液罐9?5,經(jīng)母液泵9?6連續(xù)進(jìn)
入到在蒸氨塔3的上段冷卻器3?2;預(yù)熱后的母液連續(xù)進(jìn)入到打漿罐1;來(lái)自公用工程水蒸汽
冷凝水罐11?9的洗滌水經(jīng)公用工程水蒸汽冷凝水泵11?1不斷淋洗氫氧化鎂濾餅,分離出的
氫氧化鎂濾餅去高速混合機(jī)10;
[0074] (10)將帶式真空過濾機(jī)9分離出的氫氧化鎂濾餅連續(xù)進(jìn)入到去高速混合機(jī)10,同時(shí)加入助劑(表面活性劑、偶聯(lián)劑,加入量為氫氧化鎂質(zhì)量的1%~5%),在攪拌槳10?1的作
用下對(duì)其進(jìn)行改性(改善無(wú)機(jī)物氫氧化鎂和有機(jī)物的親和性);高速混合機(jī)10改性后的氫氧
化鎂經(jīng)高速混合機(jī)10的下料機(jī)10?2連續(xù)進(jìn)入到流化床干燥器11;
[0075] (11)將高速混合機(jī)10改性后的氫氧化鎂經(jīng)高速混合機(jī)10的下料機(jī)10?2連續(xù)進(jìn)入到流化床干燥器11;改性后的氫氧化鎂經(jīng)耙式攪拌器11?2破碎,流化床干燥器11由流化空
氣加熱器11?4提供熱風(fēng)流化干燥改性后的氫氧化鎂顆粒;內(nèi)置加熱內(nèi)排管11?5提供主要干
燥熱量,旋風(fēng)分離器11?6、袋式過濾器11?7將氣固分離;引風(fēng)機(jī)11?8,將流化床干燥器11分
離出的廢熱氣體,送至流化空氣預(yù)熱器11?3預(yù)熱流化空氣,然后排放至廢氣處理系統(tǒng);流化
床干燥器11出來(lái)的干燥的氫氧化鎂粉末連續(xù)進(jìn)入到氣流粉碎機(jī)12;
[0076] (12)將流化床干燥器11出來(lái)的氫氧化鎂粉末連續(xù)進(jìn)入到氣流粉碎機(jī)12進(jìn)行研磨分級(jí);氫氧化鎂粉末經(jīng)旋風(fēng)分離器12?1、袋式過濾器12?2將氣固分離,氫氧化鎂粉末進(jìn)入到
氫氧化鎂粉末料倉(cāng)12?3。
[0077] 實(shí)施例2[0078] 基于實(shí)施例1所述裝置的一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)方法,包括如下步驟:
[0079] (1)打漿罐1內(nèi)加入原料輕燒粉(MgO質(zhì)量含量為85%)固體粉末50kg/h,帶式真空過濾機(jī)9回收的母液(NH4NO3215kg/h,內(nèi)含補(bǔ)充的NH4NO3)1156kg/h經(jīng)預(yù)熱連續(xù)進(jìn)入打漿罐1
內(nèi),在機(jī)械攪拌器1?1攪拌下,進(jìn)行打漿;MgO漿液固體質(zhì)量含量以MgO計(jì)為3.5%,MgO與
NH4NO3摩爾比為1:2.68;所述打漿罐1內(nèi)溫度為50℃,壓力為常壓,物料的停留時(shí)間為2h;
[0080] (2)將打漿罐1內(nèi)MgO漿液經(jīng)重力連續(xù)進(jìn)入到空化反應(yīng)器2內(nèi),MgO漿液在空化反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行蒸氨反應(yīng),經(jīng)高速攪拌傳熱轉(zhuǎn)子2?1上的四層45度12葉透平槳2?5,齒形擋板2?3共
同作用下產(chǎn)生空化效應(yīng),有效地剝離了水化層;空化反應(yīng)器2用二次水蒸汽、公用工程水蒸
汽通過攪拌傳熱轉(zhuǎn)子2?1和夾套2?4加熱,空化反應(yīng)器2同時(shí)起到了蒸氨塔3再沸器的作用;
空化反應(yīng)器2內(nèi)的液相經(jīng)蒸氨液泵2?7進(jìn)入到蒸氨液閃蒸罐4,空化反應(yīng)器2內(nèi)的氣相進(jìn)入到
蒸氨塔3;所述空化反應(yīng)器2內(nèi)溫度為105℃,壓力為0.12MPa,空化反應(yīng)器2的攪拌傳熱轉(zhuǎn)子
2?1轉(zhuǎn)速為1000rpm,物料的停留時(shí)間為2.5h;
[0081] (3)將空化反應(yīng)器2內(nèi)的氣相進(jìn)入到蒸氨塔3和來(lái)自噴射反應(yīng)器7的氨氣、水蒸汽混合,同時(shí)為蒸氨塔3帶了熱量,空化反應(yīng)器2同時(shí)起到了蒸氨塔3再沸器的作用;在蒸氨塔3內(nèi)
經(jīng)白鋼規(guī)整填料3?1將氨氣和水蒸汽分離,內(nèi)置冷卻器3?2可以產(chǎn)生內(nèi)回流,冷卻的氨氣經(jīng)
除霧器3?3除霧后進(jìn)入到氨氣壓縮機(jī)3?4,壓縮后的氨氣經(jīng)氨氣緩沖罐3?5進(jìn)入到氣霧沉鎂
塔6;所述蒸氨塔3塔頂溫度為50℃,壓力為常壓;
[0082] (4)將空化反應(yīng)器2內(nèi)的液相經(jīng)蒸氨液泵2?7進(jìn)入到蒸氨液閃蒸罐4內(nèi),絕熱閃蒸出低壓水蒸汽,水蒸汽進(jìn)入水蒸汽壓縮機(jī)4?1升溫升壓后作為二次水蒸汽使用,二次水蒸汽溫
度為268℃,壓力為0.14MPa的過熱水蒸汽;蒸氨液閃蒸罐4內(nèi)閃蒸液經(jīng)重力進(jìn)入到臥式雙鼓
離心機(jī)5;所述蒸氨液閃蒸罐4絕熱閃蒸溫度為60℃,物料的停留時(shí)間為1.5h;
[0083] (5)將蒸氨液閃蒸罐4內(nèi)閃蒸液經(jīng)重力進(jìn)入到臥式雙鼓離心機(jī)5進(jìn)行液固分離;來(lái)自二次水蒸汽冷凝水罐2?8的洗滌水經(jīng)二次水蒸汽冷凝水泵2?9不斷淋洗濾餅,分離出的濾
餅去廢渣處理系統(tǒng);分離出的精鎂液進(jìn)入到精鎂液罐5?1,經(jīng)精鎂液泵5?2連續(xù)進(jìn)入到氣霧
沉鎂塔6;所述臥式雙鼓離心機(jī)5的外轉(zhuǎn)鼓為2350rpm,內(nèi)轉(zhuǎn)鼓為2400rpm,雜質(zhì)濾餅的溫度為
45℃,含濕率(濕基)為35%;
[0084] (6)將精鎂液連續(xù)進(jìn)入到氣霧沉鎂塔6內(nèi)的上下兩個(gè)霧化器6?1,霧化的精鎂液與塔底進(jìn)入的氨氣進(jìn)行沉鎂反應(yīng);未反應(yīng)的氨氣經(jīng)除霧器6?2排出塔外進(jìn)入到噴射反應(yīng)器7的
耦合器7?1,沉鎂液經(jīng)液封管進(jìn)入到噴射反應(yīng)器7內(nèi)的液面下;所述氣霧沉鎂塔6塔頂溫度為
80℃,壓力為0.15MPa,塔底溫度為120℃,壓力為0.2MPa;
[0085] (7)將來(lái)自氣霧沉鎂塔6的未反應(yīng)的氨氣進(jìn)入到噴射反應(yīng)器7的耦合器7?1;氣霧沉鎂塔6的沉鎂液經(jīng)液封管6?3進(jìn)入到噴射反應(yīng)器7內(nèi)的液面下,經(jīng)噴射反應(yīng)器7的動(dòng)力流體泵
3 3
7?3部分(2m/h)進(jìn)入到耦合器7?1,經(jīng)噴射器7?2和氨氣繼續(xù)進(jìn)行沉鎂反應(yīng),部分(1m/h)進(jìn)
入到沉鎂液閃蒸罐8;噴射反應(yīng)器7未反應(yīng)的氨氣進(jìn)入到蒸氨塔3底部為其提供部分熱量;所
述噴射反應(yīng)器7內(nèi)溫度為110℃,壓力為0.143MPa,物料的停留時(shí)間為2.5h;
[0086] (8)將來(lái)自噴射反應(yīng)器7的部分沉鎂液進(jìn)入到沉鎂液閃蒸罐8,絕熱閃蒸出低壓水蒸汽,水蒸汽進(jìn)入水蒸汽壓縮機(jī)4?1升溫升壓后作為二次水蒸汽使用;沉鎂液閃蒸罐8內(nèi)閃
蒸液經(jīng)重力進(jìn)入到帶式真空過濾機(jī)9;所述沉鎂液閃蒸罐8絕熱閃蒸溫度為60℃,物料的停
留時(shí)間為1.5h;
[0087] (9)將沉鎂液閃蒸罐8內(nèi)閃蒸液經(jīng)重力進(jìn)入到帶式真空過濾機(jī)9,閃蒸漿液經(jīng)過真空室9?1,在真空泵9?3的作用下進(jìn)行液固分離;分離出的洗液和母液先進(jìn)入到緩沖罐9?2,
洗水泵9?4用于將一次洗水沖洗初級(jí)濾餅,然后母液進(jìn)入到母液罐9?5,經(jīng)母液泵9?6連續(xù)進(jìn)
入到在蒸氨塔3的上段冷卻器3?2;預(yù)熱后的母液連續(xù)進(jìn)入到打漿罐1;來(lái)自公用工程水蒸汽
冷凝水罐11?9的洗滌水經(jīng)公用工程水蒸汽冷凝水泵11?1不斷淋洗氫氧化鎂濾餅,分離出的
氫氧化鎂濾餅去高速混合機(jī)10;所述帶式真空過濾機(jī)9的壓力為0.053MPa,氫氧化鎂濾餅含
濕率為(濕基)50%,氫氧化鎂濾餅溫度為40℃;
[0088] (10)將帶式真空過濾機(jī)9分離出的氫氧化鎂濾餅連續(xù)進(jìn)入到去高速混合機(jī)10,同時(shí)加入助劑,在攪拌槳10?1的作用下對(duì)其進(jìn)行改性;高速混合機(jī)10改性后的氫氧化鎂經(jīng)高
速混合機(jī)10的下料機(jī)10?2連續(xù)進(jìn)入到流化床干燥器11;所述高速混合機(jī)10內(nèi)溫度為80℃,
壓力為常壓,物料的停留時(shí)間為1.5h;
[0089] (11)將高速混合機(jī)10改性后的氫氧化鎂經(jīng)高速混合機(jī)10的下料機(jī)10?2連續(xù)進(jìn)入到流化床干燥器11;改性后的氫氧化鎂經(jīng)耙式攪拌器11?2破碎,流化床干燥器11由流化空
氣加熱器11?4提供熱風(fēng)流化干燥改性后的氫氧化鎂顆粒;內(nèi)置加熱內(nèi)排管11?5提供主要干
燥熱量,旋風(fēng)分離器11?6、袋式過濾器11?7將氣固分離;引風(fēng)機(jī)11?8,將流化床干燥器11分
離出的廢熱氣體,送至流化空氣預(yù)熱器11?3預(yù)熱流化空氣,然后排放至廢氣處理系統(tǒng);流化
床干燥器11出來(lái)的干燥的氫氧化鎂粉末連續(xù)進(jìn)入到氣流粉碎機(jī)12;所述流化床干燥器11內(nèi)
的溫度為185℃,物料的停留時(shí)間為1h;氫氧化鎂粉末離開流化床干燥器11的溫度為80℃,
離開流化空氣預(yù)熱器11?3的干燥廢氣的溫度為70℃;
[0090] 所述步驟(12)將流化床干燥器11出來(lái)的氫氧化鎂粉末連續(xù)進(jìn)入到氣流粉碎機(jī)12進(jìn)行研磨分級(jí);氫氧化鎂粉末經(jīng)旋風(fēng)分離器12?1、袋式過濾器12?2將氣固分離,51kg/h氫氧
化鎂粉末進(jìn)入到氫氧化鎂粉末料倉(cāng)12?3;所述氣流粉碎機(jī)12研磨分級(jí)后的氫氧化鎂的粒徑
小于2μm。
[0091] 實(shí)施例3[0092] 基于實(shí)施例1所述裝置的一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)方法,包括如下步驟:
[0093] (1)打漿罐1內(nèi)加入原料輕燒粉(MgO質(zhì)量含量為85%)固體粉末50kg/h,帶式真空過濾機(jī)9回收的母液(NH4NO3215kg/h,內(nèi)含補(bǔ)充的NH4NO3)1156kg/h經(jīng)預(yù)熱連續(xù)進(jìn)入打漿罐1
內(nèi),在機(jī)械攪拌器1?1攪拌下,進(jìn)行打漿;MgO漿液固體質(zhì)量含量以MgO計(jì)為4.5%,MgO與
NH4NO3摩爾比為1:2.58;所述打漿罐1內(nèi)溫度為55℃,壓力為常壓,物料的停留時(shí)間為2h;
[0094] (2)將打漿罐1內(nèi)MgO漿液經(jīng)重力連續(xù)進(jìn)入到空化反應(yīng)器2內(nèi),MgO漿液在空化反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行蒸氨反應(yīng),經(jīng)高速攪拌傳熱轉(zhuǎn)子2?1上的四層45度12葉透平槳2?5,齒形擋板2?3共
同作用下產(chǎn)生空化效應(yīng),有效地剝離了水化層;空化反應(yīng)器2用二次水蒸汽、公用工程水蒸
汽通過攪拌傳熱轉(zhuǎn)子2?1和夾套2?4加熱,空化反應(yīng)器2同時(shí)起到了蒸氨塔3再沸器的作用;
空化反應(yīng)器2內(nèi)的液相經(jīng)蒸氨液泵2?7進(jìn)入到蒸氨液閃蒸罐4,空化反應(yīng)器2內(nèi)的氣相進(jìn)入到
蒸氨塔3;所述空化反應(yīng)器2內(nèi)溫度為110℃,壓力為0.14MPa,空化反應(yīng)器2的攪拌傳熱轉(zhuǎn)子
2?1轉(zhuǎn)速為1100rpm,物料的停留時(shí)間為2h;
[0095] (3)將空化反應(yīng)器2內(nèi)的氣相進(jìn)入到蒸氨塔3和來(lái)自噴射反應(yīng)器7的氨氣、水蒸汽混合,同時(shí)為蒸氨塔3帶了熱量,空化反應(yīng)器2同時(shí)起到了蒸氨塔3再沸器的作用;在蒸氨塔3內(nèi)
經(jīng)白鋼規(guī)整填料3?1將氨氣和水蒸汽分離,內(nèi)置冷卻器3?2可以產(chǎn)生內(nèi)回流,冷卻的氨氣經(jīng)
除霧器3?3除霧后進(jìn)入到氨氣壓縮機(jī)3?4,壓縮后的氨氣經(jīng)氨氣緩沖罐3?5進(jìn)入到氣霧沉鎂
塔6;所述蒸氨塔3塔頂溫度為60℃,壓力為常壓;
[0096] (4)將空化反應(yīng)器2內(nèi)的液相經(jīng)蒸氨液泵2?7進(jìn)入到蒸氨液閃蒸罐4內(nèi),絕熱閃蒸出低壓水蒸汽,水蒸汽進(jìn)入水蒸汽壓縮機(jī)4?1升溫升壓后作為二次水蒸汽使用,二次水蒸汽溫
度為268℃,壓力為0.14MPa的過熱水蒸汽;蒸氨液閃蒸罐4內(nèi)閃蒸液經(jīng)重力進(jìn)入到臥式雙鼓
離心機(jī)5;所述蒸氨液閃蒸罐4絕熱閃蒸溫度為65℃,物料的停留時(shí)間為1h;
[0097] (5)將蒸氨液閃蒸罐4內(nèi)閃蒸液經(jīng)重力進(jìn)入到臥式雙鼓離心機(jī)5進(jìn)行液固分離;來(lái)自二次水蒸汽冷凝水罐2?8的洗滌水經(jīng)二次水蒸汽冷凝水泵2?9不斷淋洗濾餅,分離出的濾
餅去廢渣處理系統(tǒng);分離出的精鎂液進(jìn)入到精鎂液罐5?1,經(jīng)精鎂液泵5?2連續(xù)進(jìn)入到氣霧
沉鎂塔6;所述臥式雙鼓離心機(jī)5的外轉(zhuǎn)鼓為2350rpm,內(nèi)轉(zhuǎn)鼓為2400rpm,雜質(zhì)濾餅的溫度為
50℃,含濕率(濕基)為40%;
[0098] (6)將精鎂液連續(xù)進(jìn)入到氣霧沉鎂塔6內(nèi)的上下兩個(gè)霧化器6?1,霧化的精鎂液與塔底進(jìn)入的氨氣進(jìn)行沉鎂反應(yīng);未反應(yīng)的氨氣經(jīng)除霧器6?2排出塔外進(jìn)入到噴射反應(yīng)器7的
耦合器7?1,沉鎂液經(jīng)液封管進(jìn)入到噴射反應(yīng)器7內(nèi)的液面下;所述氣霧沉鎂塔6塔頂溫度為
90℃,壓力為0.16MPa,塔底溫度為130℃,壓力為0.27MPa;
[0099] (7)將來(lái)自氣霧沉鎂塔6的未反應(yīng)的氨氣進(jìn)入到噴射反應(yīng)器7的耦合器7?1;氣霧沉鎂塔6的沉鎂液經(jīng)液封管6?3進(jìn)入到噴射反應(yīng)器7內(nèi)的液面下,經(jīng)噴射反應(yīng)器7的動(dòng)力流體泵
7?3部分進(jìn)入到耦合器7?1,經(jīng)噴射器7?2和氨氣繼續(xù)進(jìn)行沉鎂反應(yīng),部分進(jìn)入到沉鎂液閃蒸
罐8;噴射反應(yīng)器7未反應(yīng)的氨氣進(jìn)入到蒸氨塔3底部為其提供部分熱量;所述噴射反應(yīng)器7
內(nèi)溫度為115℃,壓力為0.169MPa,物料的停留時(shí)間為2h;
[0100] (8)將來(lái)自噴射反應(yīng)器7的部分沉鎂液進(jìn)入到沉鎂液閃蒸罐8,絕熱閃蒸出低壓水蒸汽,水蒸汽進(jìn)入水蒸汽壓縮機(jī)4?1升溫升壓后作為二次水蒸汽使用;沉鎂液閃蒸罐8內(nèi)閃
蒸液經(jīng)重力進(jìn)入到帶式真空過濾機(jī)9;所述沉鎂液閃蒸罐8絕熱閃蒸溫度為65℃,物料的停
留時(shí)間為1h;
[0101] (9)將沉鎂液閃蒸罐8內(nèi)閃蒸液經(jīng)重力進(jìn)入到帶式真空過濾機(jī)9,閃蒸漿液經(jīng)過真空室9?1,在真空泵9?3的作用下進(jìn)行液固分離;分離出的洗液和母液先進(jìn)入到緩沖罐9?2,
洗水泵9?4用于將一次洗水沖洗初級(jí)濾餅,然后母液進(jìn)入到母液罐9?5,經(jīng)母液泵9?6連續(xù)進(jìn)
入到在蒸氨塔3的上段冷卻器3?2;預(yù)熱后的母液連續(xù)進(jìn)入到打漿罐1;來(lái)自公用工程水蒸汽
冷凝水罐11?9的洗滌水經(jīng)公用工程水蒸汽冷凝水泵11?1不斷淋洗氫氧化鎂濾餅,分離出的
氫氧化鎂濾餅去高速混合機(jī)10;所述帶式真空過濾機(jī)9的壓力為0.043MPa,氫氧化鎂濾餅含
濕率為(濕基)45%,氫氧化鎂濾餅溫度為45℃;
[0102] (10)將帶式真空過濾機(jī)9分離出的氫氧化鎂濾餅連續(xù)進(jìn)入到去高速混合機(jī)10,同時(shí)加入助劑,在攪拌槳10?1的作用下對(duì)其進(jìn)行改性;高速混合機(jī)10改性后的氫氧化鎂經(jīng)高
速混合機(jī)10的下料機(jī)10?2連續(xù)進(jìn)入到流化床干燥器11;所述高速混合機(jī)10內(nèi)溫度為85℃,
壓力為常壓,物料的停留時(shí)間為1h;
[0103] (11)將高速混合機(jī)10改性后的氫氧化鎂經(jīng)高速混合機(jī)10的下料機(jī)10?2連續(xù)進(jìn)入到流化床干燥器11;改性后的氫氧化鎂經(jīng)耙式攪拌器11?2破碎,流化床干燥器11由流化空
氣加熱器11?4提供熱風(fēng)流化干燥改性后的氫氧化鎂顆粒;加熱內(nèi)排管11?5提供主要干燥熱
量,旋風(fēng)分離器11?6、袋式過濾器11?7將氣固分離;引風(fēng)機(jī)11?8,將流化床干燥器11分離出
的廢熱氣體,送至流化空氣預(yù)熱器11?3預(yù)熱流化空氣,然后排放至廢氣處理系統(tǒng);流化床干
燥器11出來(lái)的干燥的氫氧化鎂粉末連續(xù)進(jìn)入到氣流粉碎機(jī)12;所述流化床干燥器11內(nèi)的溫
度為195℃,物料的停留時(shí)間為0.75h;氫氧化鎂粉末離開流化床干燥器11的溫度為85℃,離
開流化空氣預(yù)熱器11?3的干燥廢氣的溫度為75℃;
[0104] (12)將流化床干燥器11出來(lái)的氫氧化鎂粉末連續(xù)進(jìn)入到氣流粉碎機(jī)12進(jìn)行研磨分級(jí);氫氧化鎂粉末經(jīng)旋風(fēng)分離器12?1、袋式過濾器12?2將氣固分離,52kg/h氫氧化鎂粉末
進(jìn)入到氫氧化鎂粉末料倉(cāng)12?3;所述氣流粉碎機(jī)12研磨分級(jí)后的氫氧化鎂的粒徑小于2μm。
[0105] 本實(shí)施例的一種基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)方法,裝置綜合節(jié)能30%;氫氧化鎂質(zhì)量高于HGT3607?2007工業(yè)氫氧化鎂的標(biāo)準(zhǔn)。
[0106] 以上技術(shù)方案闡述了本實(shí)用新型的技術(shù)思路,不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上技術(shù)方案
所作的任何改動(dòng)及修飾,均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
聲明:
“基于資源化利用的氫氧化鎂生產(chǎn)裝置” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)