一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术的一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置及方法，属于化工技术领域，所述装置包括打浆罐、空化反应器、蒸氨塔、蒸氨液闪蒸罐、卧式双鼓离心机、气雾沉镁塔、喷射反应器、沉镁液闪蒸罐、带式真空过滤机、高速混合机、流化床干燥器、气流粉碎机；空化反应器、喷射反应器、气雾沉镁塔、高速混合机强化了传热、传质；蒸氨、沉镁反应后经闪蒸回收二次水蒸汽为蒸氨反应提供辅助热源，干燥分离出的热空气为流化床干燥器空气预热器提供热源，喷射反应器出来的未反应氨气可为蒸氨塔提供辅助热源；节能效果明显，装置综合节能30％；氢氧化镁质量高于工业品国标。本发明专利技术工艺成熟，连续操作，自动化程度高，资源循环利用，环境友好。环境友好。环境友好。

【技术实现步骤摘要】
一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置及方法


[0001]本专利技术属于化工
，具体涉及一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置及方法。

技术介绍

[0002]氢氧化镁工业生产方法一般是采用氨法和烧碱法等，以氨法制备为主。主要原料采用轻烧粉、卤水等，若处理不当，会影响氢氧化镁的晶型，进而影响氢氧化镁的品质。氢氧化镁制备过程一般采用釜式反应器及机械搅拌，这种制备设备存在的弊端是传热、传质效率低；反应周期长，能耗高，能耗的增加导致成本上升，不利于工业化生产。采用新设备由轻烧粉、硝酸铵通过蒸氨反应和沉镁反应制备氢氧化镁，然后通过化学改性氢氧化镁，一步法生产高品质氢氧化镁，工艺简单，质量稳定，典型绿色化工工艺，属于环境友好过程。
[0003]本领域急于寻找一种低能耗、环境友好型的制备氢氧化镁工艺，其能克服上述技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置及方法。
[0005]针对上述工程问题和市场需求，为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种工艺流程简单，连续操作，自动化程度高，资源循环利用，环境友好，同时采用先进的空化反应器、喷射反应器、蒸氨塔、气雾沉镁塔、MVR等装备；采用空化反应器、喷射反应器直接取代了机械搅拌釜式反应器，安全，节能，用以实现制备氢氧化镁过程中资源的合理利用，回收干燥过程剩余的热量，采用MVR技术回收蒸氨、沉镁反应过程热量，大幅度降低了能耗。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，包括依次连接的打浆罐、空化反应器、蒸氨液闪蒸罐、卧式双鼓离心机、气雾沉镁塔、喷射反应器、沉镁液闪蒸罐、带式真空过滤机、高速混合机、流化床干燥器、气流粉碎机；所述空化反应器上方设有蒸氨塔；所述打浆罐用于配制MgO与铵盐的混合浆液；所述空化反应器用于浆液的蒸氨反应；所述蒸氨液闪蒸罐用于对蒸氨液进行闪蒸；所述卧式双鼓离心机用于对闪蒸液进行液固分离；所述气雾沉镁塔用于对分离出的精镁液进行雾化并与氨气进行沉镁反应；所述喷射反应器用于沉镁液与氨气继续进行沉镁反应；所述沉镁液闪蒸罐用于对沉镁液进行闪蒸；所述带式真空过滤机用于对闪蒸液进行液固分离；所述高速混合机用于对分离出的氢氧化镁进行改性；所述流化床干燥器用于干燥改性后的氢氧化镁；所述气流粉碎机用于对干燥后的氢氧化镁粉末研磨分级；
[0008]所述喷射反应器和蒸氨塔间设有氨气回流管线，所述氨气回流管线用于将喷射反应器内未反应的氨气输送至蒸氨塔底；
[0009]所述空化反应器包括反应器本体，所述反应器本体内壁上设有齿形挡板，外壁上
设有夹套，该反应器本体其内设有中空的搅拌传热转子，所述搅拌传热转子下部设有锚式搅拌桨，锚式搅拌桨上方搅拌传热转子外壁设有多层桨叶；
[0010]所述喷射反应器为喷射搅拌，采用夹套换热；所述空化反应器通过搅拌传热转子和夹套换热。
[0011]进一步地，所述装置还包括：氨气压缩机、水蒸汽压缩机，所述氨气压缩机输入、输出端分别连接蒸氨塔顶部氨气出口及氨气缓冲罐，氨气缓冲罐连接气雾沉镁塔，蒸氨塔内的分离出的氨气，经氨气压缩机压缩后的进入氨气缓冲罐，氨气缓冲罐收集的氨气进入到气雾沉镁塔；所述水蒸汽压缩机输入端连接蒸氨液闪蒸罐、沉镁液闪蒸罐，输出端连接空化反应器；蒸氨液闪蒸罐、沉镁液闪蒸罐内绝热闪蒸出的低压水蒸汽进入水蒸汽压缩机升温升压后形成二次水蒸汽，作为空化反应器的辅助热源。
[0012]进一步地，所述多层桨叶为均匀布设在搅拌传热转子上的45度12叶透平桨，各层桨叶均与齿形挡板的各齿在水平方向上交错设置；所述齿形挡板为四块，间隔90
°
呈对称设置在反应器本体内壁上。
[0013]进一步地，所述气雾沉镁塔包括分别设置塔内上部和下部的两个精镁液雾化器，上部的精镁液雾化器上方还设置有除雾器，下部的精镁液雾化器设置在底部氨气进口的上方；还包括液封管，所述液封管用于将气雾沉镁塔内沉镁液输送至喷射反应器内的液面之下。
[0014]进一步地，所述装置还包括旋风分离器、袋式过滤器、流化空气预热器，所述旋风分离器和袋式过滤器用于将流化床干燥器排出的含有氢氧化镁的热空气进行气固分离，分离出的氢氧化镁粉末进入到气流粉碎机，所述流化空气预热器以旋风分离器和袋式过滤器分离出的热空气为热源预热流化空气；预热的流化空气进入流化空气加热器再次加热后进入流化床干燥器热风流化物料。
[0015]进一步地，所述装置还包括水蒸汽冷凝水罐I、II，空化反应器以二次水蒸汽和水蒸汽为热源，流化床干燥器、流化空气加热器以水蒸汽为热源；所述水蒸汽冷凝水罐I用于收集空化反应器产生的二次水蒸汽冷凝水，收集的二次水蒸汽冷凝水用于卧式双鼓离心机的滤饼洗涤水；所述水蒸汽冷凝水罐II用于收集流化床干燥器内置排管加热器、流化空气加热器产生的水蒸汽冷凝水，收集的水蒸汽冷凝水用于式真空过滤机的滤饼洗涤水。
[0016]进一步地，所述装置还包括母液罐，用于收集带式真空过滤机过滤后的母液，收集后的母液经蒸氨塔的上段的冷却器后进入打浆罐，作为打浆罐的配料水。
[0017]一种基于上述装置的氢氧化镁生产方法，具体包括如下步骤：
[0018](1)原料MgO、NH4NO3，水连续进入打浆罐内，在机械搅拌器搅拌下，进行打浆；
[0019](2)将打浆罐内MgO浆液经重力连续进入到空化反应器内，MgO浆液在空化反应器内进行蒸氨反应；空化反应器采用二次水蒸汽、水蒸汽通入搅拌传热转子和夹套加热；空化反应器内的液相经蒸氨液泵进入到蒸氨液闪蒸罐，空化反应器内的气相进入到蒸氨塔；
[0020](3)空化反应器内的气相进入到蒸氨塔和来自喷射反应器的氨气、水蒸汽混合，在蒸氨塔内将氨气和水蒸汽分离，氨气除雾后进入到氨气压缩机，压缩后的氨气经氨气缓冲罐进入到气雾沉镁塔；
[0021](4)空化反应器内的液相经蒸氨液泵进入到蒸氨液闪蒸罐内，绝热闪蒸出低压水蒸汽，水蒸汽进入水蒸汽压缩机升温升压后作为二次水蒸汽使用；蒸氨液闪蒸罐内闪蒸液
经重力进入到卧式双鼓离心机；
[0022](5)蒸氨液闪蒸罐内闪蒸液经重力进入到卧式双鼓离心机进行液固分离；分离出的精镁液进入到精镁液罐，经精镁液泵连续进入到气雾沉镁塔；
[0023](6)精镁液连续进入到气雾沉镁塔内，雾化的精镁液与塔底进入的氨气进行沉镁反应；未反应的氨气经除雾器排出塔外进入到喷射反应器的耦合器，沉镁液经液封管进入到喷射反应器内的液面下；
[0024](7)喷射反应器内沉镁液经喷射反应器的动力流体泵部分进入到耦合器，经喷射器和氨气继续进行沉镁反应，部分进入到沉镁液闪蒸罐；喷射反应器未反应的氨气和水蒸汽进入到蒸氨塔底部为其提供部分热量；
[0025](8)沉镁液进入到沉镁液闪蒸罐，绝热闪蒸出低压水蒸汽，水蒸汽进入水蒸汽压缩机升温升压后作为二次水蒸汽使用；沉镁液闪蒸罐内闪蒸液经重力进入到带式真空过滤机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，其特征在于：一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，包括依次连接的打浆罐、空化反应器、蒸氨液闪蒸罐、卧式双鼓离心机、气雾沉镁塔、喷射反应器、沉镁液闪蒸罐、带式真空过滤机、高速混合机、流化床干燥器、气流粉碎机；所述空化反应器上方设有蒸氨塔；所述打浆罐用于配制MgO与铵盐的混合浆液；所述空化反应器用于浆液的蒸氨反应；所述蒸氨液闪蒸罐用于对蒸氨液进行闪蒸；所述卧式双鼓离心机用于对闪蒸液进行液固分离；所述气雾沉镁塔用于对分离出的精镁液进行雾化并与氨气进行沉镁反应；所述喷射反应器用于沉镁液与氨气继续进行沉镁反应；所述沉镁液闪蒸罐用于对沉镁液进行闪蒸；所述带式真空过滤机用于对闪蒸液进行液固分离；所述高速混合机用于对分离出的氢氧化镁进行改性；所述流化床干燥器用于干燥改性后的氢氧化镁；所述气流粉碎机用于对干燥后的氢氧化镁粉末研磨分级；所述喷射反应器和蒸氨塔间设有氨气回流管线，所述氨气回流管线用于将喷射反应器内未反应的氨气输送至蒸氨塔底；所述空化反应器包括反应器本体，所述反应器本体内壁上设有齿形挡板；外壁上设有夹套，该反应器本体其内设有中空的搅拌传热转子，所述搅拌传热转子下部设有锚式搅拌桨，锚式搅拌桨上方搅拌传热转子外壁设有多层桨叶；所述喷射反应器为喷射搅拌，采用夹套换热；所述空化反应器通过搅拌传热转子和夹套换热；所述装置还包括：氨气压缩机、水蒸汽压缩机，所述氨气压缩机输入、输出端分别连接蒸氨塔顶部氨气出口及氨气缓冲罐，氨气缓冲罐连接气雾沉镁塔，蒸氨塔内的分离出的氨气，经氨气压缩机压缩后的进入氨气缓冲罐，氨气缓冲罐收集的氨气进入到气雾沉镁塔；所述水蒸汽压缩机输入端连接蒸氨液闪蒸罐、沉镁液闪蒸罐，输出端连接空化反应器；蒸氨液闪蒸罐、沉镁液闪蒸罐内绝热闪蒸出的低压水蒸汽进入水蒸汽压缩机升温升压后形成二次水蒸汽，作为空化反应器的辅助热源。2.根据权利要求1所述的一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，其特征在于：所述装置还包括旋风分离器、袋式过滤器、流化空气预热器，所述旋风分离器和袋式过滤器用于将流化床干燥器排出的含有氢氧化镁的热空气进行气固分离，分离出的氢氧化镁粉末进入到气流粉碎机，所述流化空气预热器以旋风分离器和袋式过滤器分离出的热空气为热源预热流化空气，预热的流化空气进入流化空气加热器再次加热后进入流化床干燥器热风流化物料。3.根据权利要求2所述的一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，其特征在于：所述装置还包括水蒸汽冷凝水罐I、II；空化反应器以二次水蒸汽和水蒸汽为热源，流化床干燥器、流化空气加热器以水蒸汽为热源，所述水蒸汽冷凝水罐I用于收集空化反应器产生的二次水蒸汽冷凝水，收集的二次水蒸汽冷凝水用于卧式双鼓离心机的滤饼洗涤水，所述水蒸汽冷凝水罐II用于收集流化床干燥器内置加热排管、流化空气加热器产生的水蒸汽冷凝水，收集的水蒸汽冷凝水用于带式真空过滤机的滤饼洗涤水。4.根据权利要求1所述的一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，其特征在于：所述装置还包括母液罐，用于收集带式真空过滤机过滤后的母液，收集后的母液经蒸氨塔的上段的冷却器后进入打浆罐，作为打浆罐的配料水。5.一种基于权利要求1～4其中任意一项所述装置的氢氧化镁生产方法，其特征在于：具体包括如下步骤：(1)原料MgO、NH4NO3，水进入打浆罐内，在机械搅拌器搅拌下，进行打浆；
(2)将打浆罐内MgO浆液经重力连续进入到空化反应器内，MgO浆液在空化反应器内进行蒸氨反应；空化反应器采用二次水蒸汽、水蒸汽通过搅拌传热转子和夹套加热；空化反应器内的液相经蒸氨液泵进入到蒸氨液闪蒸罐，空化反应器内的气相进入到蒸氨塔；(3)空化反应器内的气相进入到蒸氨塔和来自喷射反应器的氨气和水蒸汽，在蒸氨塔内将氨气和水蒸汽分离，氨气除雾后进入到氨气压缩机，压缩后的氨气经氨气缓冲罐进入到气雾沉镁塔；(4)空化反应器内的液相经蒸氨液泵进入到蒸氨液闪蒸罐内，绝热闪蒸出低压水蒸汽，水蒸汽进入水蒸汽压缩机升温升压后作为二次水蒸汽使用；蒸氨液闪蒸罐内闪蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德喜，刘波，范丽华，崔玮琳，周士海，刘文涛，高倩楠，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：