CN104192877B - 一种饱和卤水喷雾热解制备氧化镁的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种饱和卤水喷雾热解制备氧化镁的装置，该装置包括热解炉、热风系统、供料系统，其中热解炉为自制砖混和碳化硅炉膛二合一结构，热风系统包含空气压缩机、液化石油气罐、控制器、空气液化气预混管、燃烧火枪、点火器、仪表系统，供料系统由贮槽、隔膜泵、管线、喷嘴组成，在锥形上部设置了三个互成120度角的燃烧枪并加装了火焰探测器，煤气经电磁阀控制进入预混管与空气混合后在燃烧枪出口处燃烧供热；整个装置的底部有一个出料口，顶部有四个开口，经陶瓷过滤器滤掉粉尘后直接用饱和碱液吸收，对环境无污染。本装置可以实现饱和卤水直接喷雾热解生成氧化镁产品，工艺流程简单，投入成本低，产品性能好。

Description

一种饱和卤水喷雾热解制备氧化镁的装置

【技术领域】

本发明涉及无机化工技术领域。具体的是涉及一种饱和卤水喷雾热解制备氧化镁的装置。

【背景技术】

氧化镁是镁盐产品中一种具有重要工业用途的无机化工产品，在催化、陶瓷、塑料和橡胶等领域有着广泛的应用。

位于我国柴达木盆地中东部的青海察尔汗盐湖氯化镁储量超过30亿吨，为全国之冠，占全国镁盐资源的74％。察尔汗盐湖钾资源的开发利用，副产了大量的氯化镁，年排出含氯化镁33％的老卤达6400万立方米，含水氯镁石2000余万吨，这不仅造成了资源的极大浪费，同时也给生态环境带来了巨大的压力，并且已经严重影响了察尔汗盐湖的卤水成份平衡。

以盐湖卤水的氯化镁为原料，制备具有工业应用前景的高附加值镁功能材料包括纳米氧化镁、氧化镁晶须、氯氧镁水泥、高纯氧化镁、活性氧化镁、精细陶瓷用氧化镁、多功能氧化镁薄膜等，是盐湖镁资源开发利用的一个重要发展方向。

目前我国传统制备氧化镁的方法主要是固体矿菱镁矿煅烧法，此法工艺简单，成本低，但产品杂质含量较高且难除杂，而且会产生大量的二氧化碳，污染环境。从盐湖卤水制备氧化镁主要通过碳铵法、石灰乳法等沉淀法，工艺、设备复杂，成本高。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种饱和卤水喷雾热解制备氧化镁的装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种饱和卤水喷雾热解制备氧化镁的装置，其包括热解炉，热风系统，供料系统，其中：

热解炉由两部分构成，一部分是下部的基座，由耐火材料砌成，耐高温且耐盐酸腐蚀，外形为方形，内部掏空成锥形结构，方便出料；第二部分为整个装置的上部，亦为耐火材料，圆筒结构，两者通过耐火泥粘连成为热解炉的主体。

热风系统包含空气压缩机，液化石油气罐，控制器，混合管，燃烧枪和点火器，空气压缩机经过管路与减压阀，调节阀，混合管直接相连，液化石油气罐经煤气管依次与减压阀，电磁阀，调节阀，混合管连接，控制器通过信号线分别与电磁阀，高压电子点火器，火焰探测器相连接，开启控制器后，电磁阀在控制器的控制作用下开启，液化石油气管路接通后液化气进入混合管，空气与液化气在混合管内混合后的混合气经管路连接至燃烧枪，与此同时点火器在控制器的控制下点火，管路的连接均采用螺纹方式，用生料带密封。

供料系统包含计量贮槽，隔膜泵，管线，喷嘴，原料从贮槽由隔膜泵吸出后，经调节阀、流量计后连接设置在热解炉顶部的喷嘴，进而发生雾化，整个管线采用软管及快速连接装置连接在一起。锥形上部设置了三个互成120度角的燃烧枪并加装了火焰探测器，煤气经电磁阀控制进入预混管与空气混合后在燃烧枪出口处燃烧供热；整个装置的底部有一个出料口，顶部盖板上有四个开口，分别是：温控仪表检测口，测温口，进料口，出气口，温控仪表检测口，测温口分别连接热电偶测温，其中前者测温数据还将通过信号传输线反馈给控制器，后者温度直接用于显示，并且测温点可根据需要调整；从出气口流出的气体经陶瓷过滤板滤掉粉尘后直接用饱和碱液吸收，陶瓷过滤板直接通过粘结剂粘连在抽气口管子内部，抽气管吸入口通过粘连方式与热解炉顶部的出气口密合连接。

所述的热解炉在其锥形上部、整个装置靠下的区域同平面内设置了三个互成120度角的燃烧枪，有效的保证了热解炉内温度的均匀分布；三个燃烧枪型号规格一致，均采用预混合方式进气，增强了燃料与助燃气的混合，燃烧效率大大提高。

所述的热解炉的热量由高热值的液化石油气燃烧提供，助燃气为空气。三个液化石油气储罐经三条相互独立的输气管路分别输气至三个混合管。每一条管路均装有减压阀、电磁阀、调节阀及仪表。空气压缩机提供的压缩空气经三个支管输送至三个混合管，空气压缩机附带出口气体流量及压力调节阀，三个支管均安装控制阀及仪表。液化石油气与空气在混合管内混合，进入热解炉内燃烧供热。

所述的燃烧控制系统由控制器、电磁阀、高压电子点火器、火焰探测器、温控器等组成，控制器分别与高压电子点火器、火焰探测器、电磁阀通过信号传输线相连接，温控器测温数据直接通过信号传输线反馈给控制器。控制器开启后，电磁阀开启液化石油气管路，与此同时高压电子点火器点火，火焰探测器检测到火焰后反馈给控制器，保持电磁阀开启状态，否则控制器将继续控制点火器点火，尝试点火失败后将关闭电磁阀。

所述的热解炉顶部开设了温控口、测温口、气体出口。温控口热电偶温度反馈给控制器以控制燃烧系统；气体出口处设置了不同孔径的陶瓷过滤板若干，出口气体由抽气管吸入口吸入后首先经过陶瓷过滤板用以过滤尾气带出的粉尘颗粒，过滤后的尾气经饱和碱液吸收后排放，减少对环境的影响。

所述的热解炉尾气由抽气管吸入，抽气管的工作流体为压缩冷空气，有效的降低了热解炉内的压力，保证了液化气正常的燃烧供热，并且极大限度的稀释尾气，降低尾气温度及盐酸浓度，缓解了设备的负荷。

所述装置外侧缠有保温层，减少热量损失、保证了热解炉内的高温、提高了热量利用率。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

本发明可以实现盐湖卤水一步法热解制备氧化镁。

本发明所述的热解炉具有一定的直径和高度，提高了卤水在炉内的停留时间，确保了热解反应的充分进行。

本发明利用喷嘴将饱和盐湖卤水雾化成小液滴，极大的增大了其表面积，提高了热质传递速率，促进了反应的快速进行。

本发明热解炉热量由高热值的液化石油气提供，通过调整其流量及与空气的配比，可以控制热解炉内的温度，研究不同条件下的热解能力。

本发明中热解炉材质选了高温耐火材料，解决了高温盐酸的腐蚀问题。

本发明中热解炉的尾气经气体抽气管吸入，不仅有效降低了炉内的压力，材质选了高温耐火材料，解决了高温盐酸的腐蚀问题。

所述实验装置成本低，机构简单，操作方便，产品性能好。

【附图说明】

图1为本发明的结构示意图；

附图中的标记为：1热解炉，11出料口，12进料口，13温控仪表检测口，14温度测量口，15出气口，16阀门，17产品料仓，21-0空气压缩机，21液化石油气罐，21-1第一减压阀，21-2第二减压阀，21-3第三减压阀，22-1第一电磁阀，22-2第二电磁阀，22-3第三电磁阀，23-1第一调节阀，23-2第二调节阀，23-3第三调节阀，24-1第一混合管、24-2第二混合管、24-3第三混合管，25火焰检测器，26-1第一燃烧枪、26-2第二燃烧枪、26-3第三燃烧枪，27控制器，28高压电子点火器，29温控器，31原料贮槽，32供料泵，33雾化喷嘴，41陶瓷过滤板，43抽气管，44吸收槽。

【具体实施方式】

以下提供本发明一种饱和卤水喷雾热解制备氧化镁的装置的具体实施方式。

实施例1

如图1所示，一种可快速将卤水热解制得氧化镁的装置，该装置主要包括热解炉1、热风系统、供料系统、尾气处理系统。

热解炉1的底部有一个出料口11，顶部有四个开口，分别是：进料口12、温控仪表检测口13、温度测量口14、出气口15，内部设有三个燃烧枪入口第一燃烧枪26-1、第二燃烧枪26-2、第三燃烧枪26-3及火焰检测器25；出料口11经阀门16与产品料仓17相连接，进料口12处安装了液体雾化喷嘴33，喷嘴33与供料泵32相连接，进而连接原料贮槽31；温控仪表检测口13、温度测量口14均安装了热电偶，出气口15设置了不同孔径的陶瓷过滤板41若干，而后连接气体抽气管43，最后与碱液吸收槽44连接。

热风系统2由火焰探测器25、控制器27、高压电子点火器28、温控器29等组成。三个液化石油气储罐21分别经第一减压阀21-1，第二减压阀21-2，第三减压阀21-3、第一电磁阀22-1，第二电磁阀22-2，第三电磁阀22-3、第一调节阀23-1，第二调节阀23-2，第三调节阀23-3与三个混合管，第一混合管24-1、第二混合管24-2、第三混合管24-3相连接。空气压缩机21-0提供的压缩空气经调节阀23与三个混合管，第一混合管24-1、第二混合管24-2、第三混合管24-3相连接。第一混合管24-1、第二混合管24-2、第三混合管24-3分别与第一燃烧枪26-1、第二燃烧枪26-2、第三燃烧枪26-3相连接。

使用时，通过空压机将压缩空气经三个支管输送至三个混合管，第一混合管24-1、第二混合管24-2、第三混合管24-3，同时三个液化石油气储罐21经三条相互独立的输气管路也分别输气至三个混合管，第一混合管24-1、第二混合管24-2、第三混合管24-3。开启燃烧控制系统，控制器27控制三个电磁阀，第一电磁阀22-1，第二电磁阀22-2，第三电磁阀22-3开，空气引射液化石油气，高压电子点火器28在控制器的控制下点火，火焰探测器25检测到火焰后稳定运行，开启尾气系统的空压机42，通过抽气管43引射热解炉的尾气，待热解炉内温度升至温控器29预设温度时，打开供料系统，料液从储槽31经供料泵32输送至进料口12处的雾化喷嘴33，雾化后的料液在热解炉内发生反应，生成的产品经出口11收集至产品料仓17，热解炉尾气经陶瓷板41过滤掉气体携带的粉尘后，由抽气管43气提至碱液吸收槽44吸收净化后排放，过滤下来的粉尘沉积到一定程度时会自动收入产品料仓8。

整个装置的底部有一个出料口，顶部有四个开口，分别是：温控仪表检测口、温度测量口、进料口、出气口，出口气体由抽气管吸入，经陶瓷过滤器滤掉粉尘后直接用饱和碱液吸收，对环境无污染。本装置可以实现饱和卤水直接喷雾热解生成氧化镁产品，工艺流程简单，投入成本低，产品性能好。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种饱和卤水喷雾热解制备氧化镁的装置，其包括热解炉，热风系统，供料系统，燃烧控制系统，其特征在于，所述的热解炉由两部分构成，一部分是下部的基座，由耐火材料砌成，耐高温且耐盐酸腐蚀，外形为方形，内部掏空成锥形结构；第二部分为整个装置的上部，为耐火材料，圆筒结构，两者通过耐火泥粘连成为热解炉的主体；

热风系统包含空气压缩机，液化石油气罐，控制器，混合管，燃烧枪和点火器，空气压缩机经过管路与减压阀，调节阀，混合管直接相连，液化石油气罐经煤气管依次与减压阀，电磁阀，调节阀，混合管连接，控制器通过信号线分别与电磁阀，高压电子点火器，火焰探测器相连接，开启控制器后，电磁阀在控制器的控制作用下开启，液化石油气管路接通后液化气进入混合管，空气与液化气在混合管内混合后的混合气经管路连接至燃烧枪，与此同时点火器在控制器的控制下点火，管路的连接均采用螺纹方式，用生料带密封；

所述的热解炉的热量由高热值的液化石油气燃烧提供，助燃气为空气；三个液化石油气储罐经三条相互独立的输气管路分别输气至三个混合管；每一条管路均装有减压阀、电磁阀、调节阀及仪表；空气压缩机提供的压缩空气经三个支管输送至三个混合管，空气压缩机附带出口气体流量及压力调节阀，三个支管均安装控制阀及仪表；液化石油气与空气在混合管内混合，进入热解炉内燃烧供热。

2.如权利要求1所述的一种饱和卤水喷雾热解制备氧化镁的装置，其特征在于，供料系统包含计量贮槽，隔膜泵，管线，喷嘴，原料从贮槽由隔膜泵吸出后，经调节阀，流量计后连接设置在热解炉顶部的喷嘴，进而发生雾化，整个管线采用软管及快速连接装置连接在一起。

3.如权利要求1所述的一种饱和卤水喷雾热解制备氧化镁的装置，其特征在于，所述的热解炉在其锥形上部、整个装置靠下的区域同平面内设置了三个互成120度角的燃烧枪。

4.如权利要求1所述的一种饱和卤水喷雾热解制备氧化镁的装置，其特征在于，所述的燃烧控制系统包含控制器，电磁阀，高压电子点火器，火焰探测器，温控器，控制器分别与高压电子点火器，火焰探测器，电磁阀通过信号传输线相连接，温控器测温数据直接通过信号传输线反馈给控制器。

5.如权利要求1所述的一种饱和卤水喷雾热解制备氧化镁的装置，其特征在于，所述的热解炉顶部开设了温控口、测温口、气体出口；温控口热电偶温度反馈给控制器以控制燃烧系统；气体出口处设置了不同孔径的陶瓷过滤板若干，出口气体由抽气管吸入口吸入后首先经过陶瓷过滤板用以过滤尾气带出的粉尘颗粒，过滤后的尾气经饱和碱液吸收后排放。

6.如权利要求1所述的一种饱和卤水喷雾热解制备氧化镁的装置，其特征在于，所述的热解炉尾气由抽气管吸入，抽气管的工作流体为压缩冷空气。

7.如权利要求1所述的一种饱和卤水喷雾热解制备氧化镁的装置，其特征在于，所述的装置的外侧缠有保温层。