论文氯化镁液体一步法制取轻质氧化镁工艺及设备

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1、氯化镁液体一步法制取轻质氧化镁工艺及设备张国臣（焦作市络德化工机械有限公司）http://www.luode.cn摘要：MgCl2溶液在浓缩干燥一体机和化工分解炉的组合作用下，一步法完成高纯轻质氧化镁副产无水氯化钙的工艺过程。关键词：浓缩干燥一体机：化工分解炉：一、引言氧化镁在自然界大量存在于海水、盐湖水、地下盐矿等处，多以氯化镁水溶液形式存在。氯化镁水溶液中可以结晶出2、4、6、8、12个结晶水的水合物，其高水合物受热分解生成低水合物。在－3.4——116.7℃度温度范围内六水合物是稳定的。超过118度时失去结晶水，同时放出氯化氢气体，生成氧化镁。氯化镁不仅储量大，而且分布广泛，沿海各

2、省市盐场副产大量卤水、海湾地区地下盐卤十分丰富，内陆盐湖及地下卤水也十分丰富。氯化镁本身不仅有广泛用途，也是制取氧化镁、轻质碳酸镁、氢氧化镁等系列产品的十分重要的原料。目前，以氯化镁为原料生产氧化镁的工艺方法多采用碳酸法、碳化法和碱式法，将氯化镁转化成碳酸镁或氢氧化镁，然后再煅烧生产氧化镁。本文主要介绍用氯化镁直接生产氧化镁的设备组合及工艺。二、用氯化镁溶液直接生产氧化镁的原理及工艺将精制氯化镁溶液浓缩干燥为碱式氯化镁，碱式氯化镁煅烧分解为氧化镁，放出氯化氢气体，经吸收为盐酸或直接转化为氯化钙等产品。8MgCl2·H2OMgO+2HCl2HCl+Ga(OH)2GaCl2+2H2O本工艺采

3、用焦作市络德化工机械有限公司研发生产的浓缩干燥一体机将精制的低浓度氯化镁液体喷雾浓缩干燥为碱式氯化镁，然后直接进入化工分解炉，将碱式氯化镁分解为氧化镁，高温氯化氢气体用于干燥、浓缩氯化镁液体，经高压引风机排入高效吸收塔，吸收为氯化钙液体(也可吸收成盐酸作为成品直接市售)，再经络德公司喷雾煅烧得到成品无水氯化钙，完成整个工艺过程。氯化镁一步法生产轻质氧化镁工艺流程图高温关风机高效收粉器化工分解炉煅烧室高压泵浓缩塔高效冷却机干燥塔成品氧化镁高效收粉器连续关风机高压引风机高效吸收塔尾气排空高压泵氯化镁储罐可燃气体高压泵化工灰吸收后储罐过滤机过滤后储罐高压泵收粉器高温热源喷雾干燥塔成品无水氯化钙

4、8三、浓缩干燥一体机和化工分解炉的原理及特点1、浓缩干燥一体机的的基本原理干燥浓缩一体机是高效浓缩、喷雾干燥、悬浮煅烧和流体力学原理的最新科学应用成果，可将多种化工工艺中的浓缩与干燥等集于一体，极大地缩短工艺流程、提高了产品质量、减少占地面积、提高设备利用率、改善工人劳动条件和操作环境、解决多种常规工艺的污染问题，是高效节能的化工模块集成设备。在化工工艺过程中浓缩、干燥是两个重要的环节。目前国内现有的浓缩装置根据被冷却介质的种类不同，可分为两大类蒸发器：(1)列管式蒸发器:可分为单效、双效、多效等，该装置是液体顺管道壁以以膜的形式下流，管道外壁是高温热源，通过冷热交换使液体中的水以蒸气形

5、式脱除。(2)真空减压浓缩器:在负压条件下采用抽滤的方式将液体中的水以蒸气形式去除。上述两种蒸发形式都是被蒸发介质与容器直接接触进行热能交换，在物料蒸发的过程中由于液体升温，粒子运动加速，因离子具有极性首先会被吸附于容器器壁表面，不同的物料会形成不同的结垢现象，必然会影响传热效率，这种现象是目前蒸发装置不可克服的难题。干燥方法目前有多种形式：如喷雾干燥、流化床干燥、回转炉、箱式干燥器等。根据不同的物料采取不同的干燥方式。8多种化工产品在合成时常会有几种物料并存，根据各种物料溶解度的不同进行物料分离和提纯，最后得到可溶性物料的浓度都非常低，由于极低的浓度造成干燥工艺采用多台浓缩蒸发装置串联

6、使用，使设备占地面积大、工艺流程冗长、设备动力配置大、热能消耗高、容易造成设备跑冒滴漏、污染环境、工人操作环境差等问题。科学运用现有干燥技术，实现技术原理与产品特点的有机结合，是摆在化工干燥行业面前的一项重要课题。经过几年的实验和中试，我们在氯化钙领域基本实现预期科研目标，具备了规模化生产的能力和条件。其原理是：该装置主要采用液体雾化浓缩与雾化干燥，体积为1㎝3的溶液，若将其分散成直径为10μm的球形液滴，分散后相比，表面积增大1290倍，从而大大增大了蒸发表面，缩短了浓缩与干燥时间。气液两项间传热介质的表面积大，液体颗粒在气流中高速分散呈悬浮状态，这样使气液两项间的传热传质表面积大大增

7、加。由于采用较高气流速度，使得气液两项间的相对速度也较高，不仅使气液两项间具有较大的传热面积而且体积传热系数也较高，本煅烧系统的体积系数为2300--7000W/（m3.k），是回转炉干燥器的20～30倍。2、浓缩干燥一体机的特点“干燥浓缩一体机”是集浓缩、结晶、分离、干燥、煅烧、除尘为一体的高效集约化设备。⑴由于采用了喷雾浓缩可极大地提高设备产量、提高设备热利用率、降低生产成本、提高热能利用率。在无水氯化钙生产中节能达到57.6%