RU2117630C1 - Method of dehydrating magnesium chloride solutions - Google Patents

Method of dehydrating magnesium chloride solutions Download PDF

Info

Publication number
RU2117630C1
RU2117630C1 RU97108638A RU97108638A RU2117630C1 RU 2117630 C1 RU2117630 C1 RU 2117630C1 RU 97108638 A RU97108638 A RU 97108638A RU 97108638 A RU97108638 A RU 97108638A RU 2117630 C1 RU2117630 C1 RU 2117630C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnesium chloride
layer
dehydration
nozzles
solution
Prior art date
Application number
RU97108638A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97108638A (en
Inventor
Ю.С. Сафрыгин
Г.В. Осипова
Ю.В. Букша
В.И. Тимофеев
Т.И. Черепанова
А.М. Поликша
Л.М. Папулов
В.И. Коновалов
Е.В. Коноплев
С.П. Дьяков
А.А. Чистяков
Original Assignee
Акционерное общество "Уралкалий"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Уралкалий" filed Critical Акционерное общество "Уралкалий"
Priority to RU97108638A priority Critical patent/RU2117630C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2117630C1 publication Critical patent/RU2117630C1/en
Publication of RU97108638A publication Critical patent/RU97108638A/en

Links

Images

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

FIELD: technology of dehydration of magnesium chloride solutions. SUBSTANCE: claimed method comprises dehydrating Mg Cl2 solution is single chamber fluidized bed apparatus in which original solution is sprayed in bed through pneumatic nozzles at gas rate in bed of 2.0-3.0 m/s. In this case, granulometric composition of dehydrated product is regulated by degree of spraying, and number of nozzles should be at least 2 by 5 square m of gas distribution lattice. EFFECT: better guality of the resulting products and improved properties thereof. 4 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к технике обезвоживания растворов хлоридов щелочноземельных металлов. Известны способы обезвоживания в аппаратах распылительно-кипящего слоя - РКГС (а.с. СССР N 218135, кл. C 25 C 3/04, 1967). The invention relates to techniques for dehydration of alkaline earth metal chloride solutions. Known methods of dehydration in the apparatus of the spray-boiling layer - RKGS (AS USSR N 218135, class C 25 C 3/04, 1967).

Способ оказался сложным, т.к. при его реализации в промышленных условиях происходит зарастание стенок аппарата и трактов газоочистки обезвоженным хлоридом магния, неуправляемый рост гранул с образованием в печи спеков и комков, а также вынос из аппарата тонкодисперсного сухого продукта, реализация которого затруднена. The method turned out to be difficult, because when it is implemented under industrial conditions, the walls of the apparatus and gas treatment paths are overgrown with dehydrated magnesium chloride, uncontrolled growth of granules with the formation of cakes and lumps in the furnace, as well as the removal of a finely divided dry product from the apparatus, which is difficult to realize.

Известен способ тепловой обработки спекающихся материалов, например хлормагниевого сырья в кипящем слое, в соответствии с которым для предотвращения спекания материала ведут охлаждение газораспределительной решетки (а.с. СССР N 784386, кл. C 25 C 3/04, 1979). A known method of heat treatment of sintering materials, for example chloromagnesium raw materials in a fluidized bed, in accordance with which to prevent sintering of the material, the gas distribution grill is cooled (A.S. USSR N 784386, class C 25 C 3/04, 1979).

Способ отличается сложностью конструкции аппарата кипящего слоя и требует тонкой регулировки температурного режима в процессе обезвоживания материала. При этом, как показали проведенные нами исследования, не исключает укрупнения материала при его обезвоживании с образованием комков и спеков. Вероятно, поэтому в примерах осуществления способа не приводится режима обезвоживания растворов хлорида магния без одновременной подачи сыпучих материалов, например карналлита. The method is characterized by the complexity of the design of the fluidized bed apparatus and requires fine adjustment of the temperature regime in the process of dehydration of the material. Moreover, as our studies have shown, does not exclude the enlargement of the material during its dehydration with the formation of lumps and cakes. Probably, therefore, in the examples of the method, the dehydration mode of magnesium chloride solutions is not given without the simultaneous supply of bulk materials, such as carnallite.

Известен способ обезвоживания растворов хлористого магния - прототип (а. с. СССР N 268396, кл. C 01 F 5/34, 10.04.70). A known method of dehydration of solutions of magnesium chloride is the prototype (a. With. The USSR N 268396, class C 01 F 5/34, 10.04.70).

В соответствии с изветным способом обезвоживание хлормагниевых растворов ведут при скорости газов в слое 3,5 - 4,0 м/с с добавкой в раствор 100 - 500 г аминов на 1 т Mg Cl2 • 2H2O, который добавляют для предотвращения образования в слое спеков и комков.In accordance with the well-known method, dehydration of magnesium chloride solutions is carried out at a gas velocity in the layer of 3.5-4.0 m / s with the addition of 100-500 g of amines per ton of Mg Cl 2 • 2H 2 O in the solution, which is added to prevent the formation of layer of speck and lumps.

Способ отличается сложностью, т.к. предусматривает использование токсичных аминов, которые при обезвоживании растворов не разлагаются и загрязняют собой товарную продукцию. The method is difficult because involves the use of toxic amines, which, when dehydrated, do not decompose and contaminate commercial products.

Принятая в соответствии с известным способом сравнительно высокая скорость газов в слое приводит к выносу значительного количества тонкодисперсных фракций продукции, добавление которой к основному продукту снижает его потребительские свойства. Кроме того, возрастают нагрузки на дутьевое оборудование, дымососы и тракты газоочистки. Adopted in accordance with the known method, the relatively high speed of gases in the layer leads to the removal of a significant amount of fine fractions of the product, the addition of which to the main product reduces its consumer properties. In addition, loads on blowing equipment, smoke exhausters and gas cleaning paths are increasing.

Изобретение позволяет упростить процесс и улучшить качество получаемой продукции за счет улучшения ее физико-механических свойств. The invention allows to simplify the process and improve the quality of the resulting product by improving its physical and mechanical properties.

Это достигается тем, что в отличие от известного способа, включающего обезвоживание растворов в однокамерном аппарате кипящего слоя при скорости газов в слое 3,5 - 4,0 м/с с добавлением в исходный раствор аминов, по предлагаемому способу исходный раствор распыляют в кипящем слое через пневматические форсунки при скорости газов в слое 2,0 - 3,0 м/с, при этом степенью распыла регулирует гранулометрический состав обезвоженного продукта, а количество форсунок должно быть не менее 2 на 5 м2 решетки.This is achieved by the fact that, in contrast to the known method, including dehydration of solutions in a single-chamber apparatus of a fluidized bed at a gas velocity in the layer of 3.5 - 4.0 m / s with the addition of amines in the initial solution, according to the proposed method, the initial solution is sprayed in a fluidized bed through pneumatic nozzles at a gas velocity in the layer of 2.0 - 3.0 m / s, while the degree of atomization controls the particle size distribution of the dehydrated product, and the number of nozzles should be at least 2 per 5 m 2 of the grate.

Сущность способа состоит в следующем. The essence of the method is as follows.

В отличие от известного способа, где обезвоживание водных растворов хлористого магния ведут после добавления в них аминов при скорости газов в слое 3,5 - 4,0 м/с, по предлагаемому способу в исходный раствор амины не добавляют, а скорость газов в слое поддерживают на уровне 2,0 - 3,0 м/с в зависимости от требуемого гранулометрического состава целевого продукта. Как показали проведенные нами исследования, при скорости газов менее 2 м/с интенсивность "кипения" материала резко снижается и на распределительной решетке наблюдалось образование застойных зон и спеков. In contrast to the known method, where the dehydration of aqueous solutions of magnesium chloride is carried out after adding amines at a gas velocity in the layer of 3.5-4.0 m / s, according to the proposed method, amines are not added to the initial solution, and the gas velocity in the layer is maintained at the level of 2.0 - 3.0 m / s, depending on the desired particle size distribution of the target product. As our studies showed, at a gas velocity of less than 2 m / s, the intensity of the "boiling" of the material sharply decreases and the formation of stagnant zones and cakes was observed on the distribution grid.

При скорости газов в слое более 3 м/с, как это предлагается в известном способе, из зоны сушки происходит вынос продукта класса менее 1 мм. В результате без добавления аминов нарушается стабилизация гранулометрического состава кипящего слоя из-за выноса центров роста частиц, средний гранулометрический состав частиц непрерывно растет, "кипение" слоя затухает, что в конечном итоге приводит к образованию комков, спеков, заплавлению решетки и остановке печи. When the gas velocity in the layer is more than 3 m / s, as proposed in the known method, the product of the class less than 1 mm is removed from the drying zone. As a result, without the addition of amines, the stabilization of the particle size distribution of the fluidized bed due to the removal of particle growth centers is disturbed, the average particle size distribution of the particles is constantly growing, the "boiling" of the layer damps, which ultimately leads to the formation of lumps, cakes, the lattice is melted and the furnace stops.

В табл. 1 приведены данные по обезвоживанию раствора хлористого магния при скорости движения газов в слое в интервале 1,5 - 3,5 м/с. In the table. 1 shows data on the dehydration of a solution of magnesium chloride at a gas velocity in the layer in the range of 1.5 - 3.5 m / s.

Замеры параметров проводили на установившемся режиме через 12 ч непрерывной работы аппарата. Measurements were made at steady state after 12 hours of continuous operation of the apparatus.

Однако в режиме 1 работали не более 4 ч, так как интенсивность "кипения" слоя снижалась, а при разгрузке продукта из печи на решетке наблюдалось налипание материала. В режиме 5 также работали не более 5 ч в связи с непрерывным укрепнением частиц, при этом в приграничном слое и на решетке наблюдалось скопление частиц размером более 15 мм и их оплавление на решетке. However, in regime 1, they worked for no more than 4 hours, since the intensity of the “boiling” of the layer decreased, and when the product was unloaded from the furnace, material sticking was observed on the grate. In mode 5, they also worked for no more than 5 hours in connection with the continuous strengthening of particles, while in the boundary layer and on the lattice, an accumulation of particles larger than 15 mm and their melting on the lattice were observed.

В режиме 5 также наблюдался повышенный вынос мелких фракций обезвоженного продукта в тракт газоочистки. In mode 5, an increased removal of fine fractions of the dehydrated product into the gas purification path was also observed.

Другим отличием предлагаемого нами способа является распыление исходного раствора хлористого магния в кипящем слое через пневматические форсунки, при этом степенью распыла регулируют гранулометрический состав обезвоженного продукта, а количество форсунок должно быть не менее 2 на 5 м2 газораспределительной решетки.Another difference of our proposed method is the spraying of an initial solution of magnesium chloride in a fluidized bed through pneumatic nozzles, while the granulometric composition of the dehydrated product is regulated by the degree of atomization, and the number of nozzles must be at least 2 per 5 m 2 of the gas distribution grid.

Проведенные нами исследования показали, что наряду со скоростью газов в слое на рост частиц, образующихся при безвоживании хлормагниевых растворов, большое влияние оказывает степень распыла исходного раствора в слое. При испытаниях были опробованы механические и пневматические форсунки, при этом с помощью механических форсунок не удалось осуществить длительную эксплуатацию печи кипящего слоя из-за нарастания на форсунках "наледей" и неоднородности частиц в зоне распыла. Our studies have shown that, along with the speed of gases in the layer, the degree of dispersion of the initial solution in the layer also has a large effect on the growth of particles formed during the dehydration of magnesium chloride solutions. During the tests, mechanical and pneumatic nozzles were tested, while using the mechanical nozzles it was not possible to carry out continuous operation of the fluidized bed furnace due to the build-up of “icing” on the nozzles and the inhomogeneity of particles in the spray zone.

При использовании пневматических форсунок, представляющих собой сопло с подачей по его окружности воздуха под давлением в кольцевой зазор удалось получить однородность распыла исходного раствора. При этом степень распыления определяется при постоянном расходе подаваемого раствора расходом воздуха в кольцевом зазоре, который надежно регулируется по давлению воздуха в коллекторе. Исследования также показали, что при распылении раствора в промышленных печах с поверхностью решетки более 2,5 м2 нельзя подавать весь раствор через одну форсунку, т.к. при этом происходит образование спеков и комков в слое. В связи с этим необходимо устанавливать несколько форсунок над решеткой с поверхностью более 2,5 м2, вводя раствор в зону кипящего слоя навстречу движения теплоносителя.When using pneumatic nozzles, which are a nozzle with the supply of air around its circumference under pressure into the annular gap, it was possible to obtain a uniform spray pattern of the initial solution. In this case, the degree of atomization is determined at a constant flow rate of the supplied solution by the air flow rate in the annular gap, which is reliably regulated by the air pressure in the manifold. Studies have also shown that when spraying a solution in industrial furnaces with a grating surface of more than 2.5 m 2 it is impossible to supply the entire solution through one nozzle, because this causes the formation of speck and lumps in the layer. In this regard, it is necessary to install several nozzles above the grate with a surface of more than 2.5 m 2 , introducing the solution into the fluidized bed zone towards the movement of the coolant.

Меняя давление в коллекторе воздуха, подаваемого на форсунки, при скорости газов 2,0 - 3,0 м/ч, удалось исключить образование спеков и комков на решетке печи кипящего слоя и получить гранулированный продукт со средним размером частиц 1,6 - 2,9 мм. By changing the pressure in the manifold of the air supplied to the nozzles at a gas velocity of 2.0 - 3.0 m / h, it was possible to eliminate the formation of cakes and lumps on the grate of the fluidized bed furnace and to obtain a granular product with an average particle size of 1.6 - 2.9 mm

В табл. 2 приведено влияние давления воздуха в коллекторе (расхода воздуха) на размер частиц, образующихся при сушке растворов хлористого магния. In the table. Figure 2 shows the effect of air pressure in the collector (air flow) on the size of the particles formed during drying of magnesium chloride solutions.

Из приведенных данных видно, что, изменяя расход воздуха, а следовательно, и степень распыления подаваемого раствора, можно эффективно влиять на процесс гранулообразования получаемого при обезвоживания материала. From the above data it can be seen that by changing the air flow rate and, consequently, the degree of spraying of the supplied solution, it is possible to effectively influence the granulation process of the material obtained during dehydration.

Таким образом, предлагаемые технические решения позволяют существенно упростить способ обезвоживания растворов хлорида магния и получить гранулированный продукт. Thus, the proposed technical solutions can significantly simplify the method of dehydration of magnesium chloride solutions and obtain a granular product.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Водные растворы хлорида магния, например раствор бишофита АО "Уральский" в соответствии с ТУ 2152-006-00203944-94 с содержанием MgCl2 32,0 - 33,9%, подают через пневматические форсунки в аппарат "кипящего" слоя, куда предварительно в качестве "подушки" загружают обезвоженный бишофит либо сухой инертный материал (хлорид калия, хлорид натрия, карналлит и т.п.).Aqueous solutions of magnesium chloride, for example, Uralsky JSC bischofite solution in accordance with TU 2152-006-00203944-94 with MgCl 2 content of 32.0 - 33.9%, are fed through a pneumatic nozzle to the fluidized bed apparatus, which is preliminarily dehydrated bischofite or dry inert material (potassium chloride, sodium chloride, carnallite, etc.) is loaded as a “pillow”.

Скорость газов в слое поддерживают в интервале 2,0 - 3,0 м/с, а температуру 120 - 170oC - в зависимости от требований потребителей к остаточному содержанию кристаллогидратной воды в конечном продукте. Раствор в слое подают через пневматические форсунки, установленные в количестве не мене двух на 5 м2 газораспределительной решетки. Раствор распыляют непосредственно в "кипящем" слое навстречу движению потока теплоносителя. Расход раствора регулируют в зависимости от заданной температуры слоя, увеличивая расход, если температура растет и снижая, если температура падает.The gas velocity in the layer is maintained in the range of 2.0 - 3.0 m / s, and the temperature of 120 - 170 o C - depending on the requirements of consumers to the residual content of crystalline water in the final product. The solution in the layer is fed through pneumatic nozzles installed in an amount of at least two per 5 m 2 of the gas distribution grill. The solution is sprayed directly in the "fluidized" layer in opposition to the movement of the coolant flow. The flow rate of the solution is regulated depending on the desired temperature of the layer, increasing the flow rate if the temperature rises and lowering if the temperature drops.

Гранулометрический состав обезвоженного продукта регулируют степенью распыла исходного раствора, подаваемого в "кипящий" слой. The granulometric composition of the dehydrated product is controlled by the degree of atomization of the initial solution supplied to the fluidized bed.

Если средний диаметр частиц растет, давление воздуха на коллекторе повышают до 3-4 ати, а в случае измельчения частиц в слое - снижают до 1,5 - 1,7 ати. Для получения гранулированного продукта со средним диаметром 2,0 - 2,5 мм необходимо поддерживать давление воздуха в коллекторе на уровне 2,5 - 3,0 ати. If the average particle diameter grows, the air pressure on the collector is increased to 3-4 ati, and in the case of grinding particles in the layer - reduced to 1.5 - 1.7 ati. To obtain a granular product with an average diameter of 2.0 - 2.5 mm, it is necessary to maintain the air pressure in the collector at the level of 2.5 - 3.0 ati.

Обезвоженный продукт выводится из аппарата через выгрузное устройство и циклоны, КПД которых достигает 98%. The dehydrated product is removed from the apparatus through an unloading device and cyclones, the efficiency of which reaches 98%.

Пример 1. В прогретый аппарат "кипящего" слоя с площадью решетки 5 м2 загрузки в качестве "подушки" обезвоженный бишофит с содержанием MgCl2 - 63,4% до достижения сопротивления слоя 600 мм вод. ст., после чего через две форсунки с диаметром сопла 25 мм и кольцевым зазором для подачи воздуха на распыление 4 мм непрерывно подавали раствор бишофита с содержанием MgCl2 - 32,8% в количестве 11 т/ч при температуре 127 - 135oC.Example 1. In a heated apparatus of a "fluidized" layer with a lattice area of 5 m 2 loading as a "pillow" dehydrated bischofite with a content of MgCl 2 - 63.4% until a layer resistance of 600 mm of water is reached. Art., then through two nozzles with a nozzle diameter of 25 mm and an annular gap for supplying air for spraying 4 mm, a bischofite solution with a content of MgCl 2 of 32.8% in an amount of 11 t / h at a temperature of 127 - 135 o C. was continuously fed.

Давление воздуха в коллекторе поддерживали на уровне 2,8 - 3,0 ати. Скорость газов в "кипящем" слое поддерживали на уровне 2,5 м/с. The air pressure in the manifold was maintained at a level of 2.8 - 3.0 bar. The gas velocity in the fluidized bed was maintained at 2.5 m / s.

Получали ≈ 6,3 т/ч конечного продукта с содержанием MgCl2 - 57,9% и MgO - 0,5% со средним размером частиц - 1,9 мм.Received ≈ 6.3 t / h of the final product with a MgCl 2 content of 57.9% and MgO 0.5% with an average particle size of 1.9 mm.

После 24 ч непрерывной работы аппарата весь продукт выгрузки из печи. Налипание материала на решетке не обнаружено, печь чистая. After 24 hours of continuous operation of the apparatus, the entire product is unloaded from the furnace. No material sticking to the grate; oven clean.

Пример 2. В соответствии с примером 1 проводили обезвоживание хлормагниевого раствора, который подавали в аппарат через 1 форсунку. После остановки печи через 12 ч под форсункой на решетке обнаружены спеки, а в слое - комки материала. Example 2. In accordance with example 1, the dehydration of a magnesium chloride solution was carried out, which was supplied to the apparatus through 1 nozzle. After the furnace stopped after 12 hours, specs were found on the grate under the nozzle, and lumps of material were found in the layer.

Пример 3. В соответствии с примером 1 проводили обезвоживание раствора при температуре 150 - 160oC.Example 3. In accordance with example 1, the solution was dehydrated at a temperature of 150 - 160 o C.

Получили продукт с содержанием MgCl2 - 71% и MgO - 2,5% со средним размером частиц 2,2 мм.A product was obtained with a MgCl 2 content of 71% and MgO 2.5% with an average particle size of 2.2 mm.

Пример 4. В соответствии с примером 1 проводили обезвоживание растворов, но давление в коллекторе воздуха поддерживали на уровне 1,7 - 1,9 ати. Example 4. In accordance with example 1, the solutions were dehydrated, but the pressure in the air manifold was maintained at 1.7-1.9 ati.

Получили продукт со средним диаметром частицу - 2,9 мм. Got a product with an average particle diameter of 2.9 mm.

Claims (1)

Способ обезвоживания растворов хлористого магния, включающий обезвоживание растворов в однокамерном аппарате кипящего слоя, отличающийся тем, что исходный раствор распыляют в кипящем слое через пневматические форсунки при скорости газов в слое 2,0 - 3,0 м/с, при этом степенью распыла регулируют гранулометрический состав обезвоженного продукта, а количество форсунок должно быть не менее 2 на 5 м2 газораспределительной решетки.A method of dehydration of magnesium chloride solutions, including dehydration of solutions in a single-chamber fluidized bed apparatus, characterized in that the initial solution is sprayed in a fluidized bed through pneumatic nozzles at a gas velocity in the layer of 2.0 - 3.0 m / s, while the granulometric rate is regulated by the degree of atomization the composition of the dehydrated product, and the number of nozzles should be at least 2 per 5 m 2 of the gas distribution grid.
RU97108638A 1997-05-29 1997-05-29 Method of dehydrating magnesium chloride solutions RU2117630C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97108638A RU2117630C1 (en) 1997-05-29 1997-05-29 Method of dehydrating magnesium chloride solutions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97108638A RU2117630C1 (en) 1997-05-29 1997-05-29 Method of dehydrating magnesium chloride solutions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2117630C1 true RU2117630C1 (en) 1998-08-20
RU97108638A RU97108638A (en) 1999-01-20

Family

ID=20193343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97108638A RU2117630C1 (en) 1997-05-29 1997-05-29 Method of dehydrating magnesium chloride solutions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2117630C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2133769C (en) Decomposition reactor
US6129899A (en) Processes for producing synthetic quartz powder and producing shaped quartz glass
GB2075908A (en) A method of making granules which comprise a core and an envelope
SK278196B6 (en) Production of filtrating agents
US20050062205A1 (en) Method and apparatus for heat treatment of particulates in an electrothermal fluidized bed furnace and resultant products
EP0749560B1 (en) Spray drying device
CA2440902C (en) Fluid bed granulation process
RU2077970C1 (en) Method and apparatus for continuous reduction and soft annealing of water dispersed powdered iron
RU2117630C1 (en) Method of dehydrating magnesium chloride solutions
JPH04231322A (en) Increasing crystal grain size of ammonium sulfate and its device
JPH0129850B2 (en)
CN1108855C (en) Method of producing magnesium chloride granules
AU763504B2 (en) Process for preparing melamine
RU2790521C1 (en) Method for producing pellets
JPS62241542A (en) Method and apparatus for producing spheroidized inorganic particle
SU1451120A1 (en) Method of firing lightweight aggregates
US4904458A (en) Process for the manufacture of sodium perborate monohydrate from sodium perborate tetrahydrate
SU887528A1 (en) Method of producing porous fillers for concretes
EP0678130B1 (en) Method for reburning of lime sludge in fluidised bed
IL118588A (en) Method and apparatus for dehydration of carnallite
JPS626599B2 (en)
SU450832A1 (en) Method of reducing metal oxides
RU2189354C2 (en) Method for dehydration of magnesium chloride charging feed in fluidized-bed multicell heater
CN116102008A (en) Continuous granulating and carbonizing process and device for artificial graphite
SU1019193A1 (en) Ash gravel drying method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080530