利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的方法技术

本发明专利技术涉及新材料和冶金类领域，具体为一种利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的方法。利用微波加热菱镁矿颗粒，由于微波加热是由内及表，焙烧温度较燃料煅烧低，可生产出高活性氧化镁，并且对这一生产过程中排出的CO2进行收集。当排CO2的过程基本结束后，菱镁矿分解为高活性氧化镁和高纯的CO2。利用微波能量对菱镁矿颗粒进行加温，并提取CO2气体的方法，除采用微波加热无燃料燃烧产生的污染外，对加工过程中排出的CO2进行回收，基本做到零排放。

Continuous production of activated Magnesium Oxide from magnesite by microwave heating and recovery of carbon dioxide

The invention relates to the field of new materials and metallurgy, in particular to a method for continuously producing active Magnesium Oxide and recovering carbon dioxide by microwave heating magnesite. Microwave heating of magnesite particles, because the microwave heating is from the inside and the table, the calcination temperature is lower than the fuel calcined, can produce high active Magnesium Oxide, and the production process of CO2 collected in the process of collection. When the process of CO2 emission is basically over, magnesite is decomposed into high active Magnesium Oxide and high purity CO2. Using the microwave energy to heat the magnesite particles and extract the CO2 gas, in addition to the pollution produced by the microwave heating without fuel combustion, the CO2 discharged during the process is recovered, and the zero emission is basically achieved.

【技术实现步骤摘要】
利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的方法
本专利技术涉及新材料和冶金类领域，具体为一种利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的方法。
技术介绍
传统菱镁矿生产氧化镁大都采用煤、重油和煤气作燃料煅烧，燃料燃烧产生的CO2和菱镁矿排出的CO2都排到大气中，造成CO2排放污染，而CO2的大量排放是造成地球表面温度升高的主要原因。另外，开放式的煅烧，通过炉壁和炉子的开口处，损失大量的热能，照成大量的能源浪费。CO2用途非常广，可广泛用于食品加工、机械制造、化工原料、精细化工、油田开采等行业，要将CO2变废为宝，造福人类，关键在于CO2的回收利用技术。我国的CO2排放量约占全球总排放量为全球CO2第一大排放大国，如何回收利用好CO2显得意义尤为重大。利用微波能量对菱镁矿颗粒进行加工生产氧化镁，并提取CO2气体的方法，除无燃料燃烧排放CO2污染外，对加工过程中菱镁矿颗粒分解排出的CO2进行回收，基本做到零排放。微波加热是在密闭的容器内通过微波辐射加热，对菱镁矿颗粒加热是由内及表，较传统燃料煅烧法分解温度低，除节能外，因为温度低，氧化镁结晶不充分，活性更高。微波加热，密闭性好，温度控制精度高，产品质量可以很好控制。在化学工业上，二氧化碳是一种重要的原料，大量用于生产纯碱(Na2CO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)、尿素[CO(NH2)2]、碳酸氢铵(NH4HCO3)、颜料铅白[Pb(OH)2·2PbCO3]等。在轻工业上，生产碳酸饮料、啤酒、汽水等都需要二氧化碳。二氧化碳也可用于石油开采。固态二氧化碳(干冰)可以用来高速冷冻，人工降雨。活性氧化镁是一种重要的镁质化工材料，其用途广泛，是生产其他高纯镁化合物的原料。它主要作为氯丁橡胶及氟橡胶的促进剂与活化剂，用于黏合剂、塑料、油漆和纸张的填料；医药上用作抗酸剂和缓泻剂，用于胃酸过多和十二指肠溃疡病；可作为陶瓷、玻璃、高级保温材料及氧化镁水泥等原料，还可用于冶炼脱硫及燃气和燃料脱硫，等等。中国专利技术专利申请(公开号CN107010852A)采用碳化硅球作为微波耦合剂，通过加热碳化硅球达到间接加热菱镁矿颗粒的目的。这样加热方式主要还是体传导加热方式，加热速度慢，温度高，氧化镁结晶严重，活性化低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的方法，利用微波对菱镁矿加工成高活性氧化镁，并对加工过程中产生的高纯度CO2进行回收。本专利技术的技术方案是：一种利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的方法，利用微波对菱镁矿颗粒加热，生产出高活性氧化镁，并回收生产过程中产生的高纯度CO2生产，完成该生产方法的装置由称重布料仓、预热室、加料真空室、排气室、出料真空室、降温收集室、空气换热器、真空泵、各种传感器及可编程控制器PLC和各种执行机构组成，具体生产过程是：由称重布料仓将颗粒小于1mm的菱镁矿颗粒送入预热室加热，经过加料真空室进入排气室，菱镁矿颗粒经过有入口和出口门的加料真空室的过程是：开入口门-进入-关入口门-真空-开出口门-出去-关出口门；打开加料真空室的出口门，菱镁矿颗粒进入排气室，关加料真空室后，由微波继续加热，到达分解温度，菱镁矿颗粒开始分解CO2气体，继续加热到最高限定温度并保持，直到菱镁矿颗粒分解CO2完成，菱镁矿颗粒成为氧化镁颗粒，通过有入口和出口门的出料真空室进入降温收集室；氧化镁颗粒经过出料真空室的过程是：真空-开入口门-进入-关入口门-开出口门-出去-关出口门；氧化镁颗粒进入降温收集室，通过降温后，进行收集包装；整个生产过程是由可编程控制器控制驱动执行机构来完成。所述的利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的方法，具体步骤如下：(1)菱镁矿在加热前加工为小于1mm颗粒状的菱镁矿颗粒；(2)排气室及降温收集室排出的热空气，通过连接到预热室内空气换热器，对预热室内的菱镁矿颗粒进行逐步加温；(3)预热室内菱镁矿颗粒逐步加热到200～300℃，使菱镁矿颗粒中含有的水分、部分有机物杂质气化排出；(4)将已预加热后的菱镁矿颗粒，通过加料真空室入口门，送入加料真空室，并关闭加料真空室入口门，将加料真空室抽成真空度为5～15Pa；(5)打开加料真空室与排气室连接的加料真空室出口门，将加料真空室的菱镁矿颗粒送入排气室密封罐体，并关闭加料真空室与排气室之间的加料真空室出口门，等待下一个过程；(6)送入排气室的菱镁矿颗粒由微波辐射继续加热；(7)根据生产氧化镁的活性度的不同要求，确定菱镁矿颗粒在排气室内继续加热的温升曲线、升温的最高温度和加温时间；(8)将排气室密封罐体内继续加热菱镁矿颗粒，达到分解温度，这时开始分解的高温CO2气体，通过回收管路，先经过预热室的空气换热器，再对排出的CO2气体通过空气-水换热器进行继续降温，便于CO2气体过滤与回收，通过压缩机加压装瓶，CO2气体的纯度达到99％以上；(9)在排气室中菱镁矿颗粒继续加热到特定最高温度，保持该温度，直到菱镁矿颗粒分解CO2结束，这时菱镁矿颗粒成为活性氧化镁，进入出料真空室；(10)活性氧化镁进入到出料真空室的过程是，先将出料真空室抽成5～15Pa的真空，然后将排气室与出料真空室连接，逐步提升出料真空室的压力，达到排气室的压力后，打开出料真空室的出料真空室入口门，将活性氧化镁送入出料真空室，然后关闭出料真空室的出料真空室入口门；(11)打开出料真空室的出料真空室出口门，将出料真空室的活性氧化镁转移到降温收集室；然后关闭出料真空室的出料真空室出口门，并将出料真空室抽成真空，准备下一个过程；(12)降温收集室主要是完成活性氧化镁降温的过程，利用吹风降温，吹出的热空气通过空气管路送到预热室的空气换热器加热菱镁矿颗粒；(13)在收集室内活性氧化镁冷却后，完成对活性氧化镁包装。所述的利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的方法，步骤(8)对排出的CO2气体进行冷却降温时，先通过预热室的空气换热器，对菱镁矿颗粒加温；后通过空气-水换热器，进一步降温。所述的利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的方法，预热室的菱镁矿颗粒的加热，是利用排气室排出的高温CO2气体和降温收集室降温的空气，经预热室空气换热器，完成的预加热。所述的利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的方法，整个生产活性氧化镁和二氧化碳回收的过程都是由可编程控制器控制完成的。所述的利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的方法，菱镁矿颗粒进入排气室先进入加料真空室后抽真空，再进入排气室；菱镁矿颗粒出排气室，先使出料真空室抽成真空，再进入出料真空室，保证整个排气过程保持没有外来气体进入。所述的利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的方法，预热室、加料真空室、排气室、出料真空室和空气换热器，经过保温材料包裹，以减少热能损失。所述的利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的方法，利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的生产装置，具体结构如下：预热室的顶部设置称重布料仓，预热室的底部通过加料真空室入口门与加料真空室相通，加料真空室的底部通过加料真空室出口门与排气室相通，排气室的底部通过出料真空室入口门与出料真空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的方法，其特征在于，利用微波对菱镁矿颗粒加热，生产出高活性氧化镁，并回收生产过程中产生的高纯度CO2生产，完成该生产方法的装置由称重布料仓、预热室、加料真空室、排气室、出料真空室、降温收集室、空气换热器、真空泵、各种传感器及可编程控制器PLC和各种执行机构组成，具体生产过程是：由称重布料仓将颗粒小于1mm的菱镁矿颗粒送入预热室加热，经过加料真空室进入排气室，菱镁矿颗粒经过有入口和出口门的加料真空室的过程是：开入口门‑进入‑关入口门‑真空‑开出口门‑出去‑关出口门；打开加料真空室的出口门，菱镁矿颗粒进入排气室，关加料真空室后，由微波继续加热，到达分解温度，菱镁矿颗粒开始分解CO2气体，继续加热到最高限定温度并保持，直到菱镁矿颗粒分解CO2完成，菱镁矿颗粒成为氧化镁颗粒，通过有入口和出口门的出料真空室进入降温收集室；氧化镁颗粒经过出料真空室的过程是：真空‑开入口门‑进入‑关入口门‑开出口门‑出去‑关出口门；氧化镁颗粒进入降温收集室，通过降温后，进行收集包装；整个生产过程是由可编程控制器控制驱动执行机构来完成。

【技术特征摘要】
1.一种利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的方法，其特征在于，利用微波对菱镁矿颗粒加热，生产出高活性氧化镁，并回收生产过程中产生的高纯度CO2生产，完成该生产方法的装置由称重布料仓、预热室、加料真空室、排气室、出料真空室、降温收集室、空气换热器、真空泵、各种传感器及可编程控制器PLC和各种执行机构组成，具体生产过程是：由称重布料仓将颗粒小于1mm的菱镁矿颗粒送入预热室加热，经过加料真空室进入排气室，菱镁矿颗粒经过有入口和出口门的加料真空室的过程是：开入口门-进入-关入口门-真空-开出口门-出去-关出口门；打开加料真空室的出口门，菱镁矿颗粒进入排气室，关加料真空室后，由微波继续加热，到达分解温度，菱镁矿颗粒开始分解CO2气体，继续加热到最高限定温度并保持，直到菱镁矿颗粒分解CO2完成，菱镁矿颗粒成为氧化镁颗粒，通过有入口和出口门的出料真空室进入降温收集室；氧化镁颗粒经过出料真空室的过程是：真空-开入口门-进入-关入口门-开出口门-出去-关出口门；氧化镁颗粒进入降温收集室，通过降温后，进行收集包装；整个生产过程是由可编程控制器控制驱动执行机构来完成。2.按照权利要求1所述的利用微波加热菱镁矿连续生产活性氧化镁并回收二氧化碳的方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)菱镁矿在加热前加工为小于1mm颗粒状的菱镁矿颗粒；(2)排气室及降温收集室排出的热空气，通过连接到预热室内空气换热器，对预热室内的菱镁矿颗粒进行逐步加温；(3)预热室内菱镁矿颗粒逐步加热到200～300℃，使菱镁矿颗粒中含有的水分、部分有机物杂质气化排出；(4)将已预加热后的菱镁矿颗粒，通过加料真空室入口门，送入加料真空室，并关闭加料真空室入口门，将加料真空室抽成真空度为5～15Pa；(5)打开加料真空室与排气室连接的加料真空室出口门，将加料真空室的菱镁矿颗粒送入排气室密封罐体，并关闭加料真空室与排气室之间的加料真空室出口门，等待下一个过程；(6)送入排气室的菱镁矿颗粒由微波辐射继续加热；(7)根据生产氧化镁的活性度的不同要求，确定菱镁矿颗粒在排气室内继续加热的温升曲线、升温的最高温度和加温时间；(8)将排气室密封罐体内继续加热菱镁矿颗粒，达到分解温度，这时开始分解的高温CO2气体，通过回收管路，先经过预热室的空气换热器，再对排出的CO2气体通过空气-水换热器进行继续降温，便于CO2气体过滤与回收，通过压缩机加压装瓶，CO2气体的纯度达到99％以上；(9)在排气室中菱镁矿颗粒继续加热到特定最高温度，保持该温度，直到菱镁矿颗粒分解CO2结束，这时菱镁矿颗粒成为活性氧化镁，进入出料真空室；(10)活性氧化镁进入到出料真空室的过程是，先将出料真空室抽成5～15Pa的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，李建，
申请(专利权)人：辽宁瀚海工业机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21