專(zhuān)利名稱(chēng)：合成氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無(wú)機(jī)化工反應(yīng)器，特別是涉及以海水(或鹵水)和石灰乳(或輕燒白云石乳)為原料，連續(xù)合成氫氧化鎂的反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
本實(shí)用新型涉及以海水(或鹵水)和石灰乳(或輕燒白云石乳)為原料，連續(xù)合成氫氧化鎂的反應(yīng)器。所涉及的鹵水是指濃縮的海水、井咸水及鹽湖水等含有氯化鎂的液體，石灰乳是由石灰加水消化制得的氫氧化鈣懸浮液，輕燒白云石乳是由輕燒白云石加水消化制得的氫氧化鈣和氫氧化鎂的混合懸浮液。
氫氧化鎂的生產(chǎn)主要有白云石選擇煅燒法、電解鹵水法和沉淀法。白云石選擇煅燒法由于工藝所限，只能生產(chǎn)低質(zhì)量的氫氧化鎂。電解法依靠電解精制高濃度的氯化鎂溶液，電能消耗大，生產(chǎn)成本高。沉淀法是低成本生產(chǎn)高質(zhì)量氫氧化鎂的主要方法，在沉淀法中又以石灰或輕燒白云石作為反應(yīng)沉淀劑成本最低。
沉淀法的技術(shù)核心裝置是氫氧化鎂化工反應(yīng)器，世界上以沉淀法制取氫氧化鎂的生產(chǎn)裝置均采用直徑在二十米左右的大型反應(yīng)器，大型反應(yīng)器存在設(shè)備龐大、一次性投資高、反應(yīng)強(qiáng)度低、生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)能耗大等缺陷?！耙环N用于制取氫氧化鎂的反應(yīng)槽”(ZL CN96219626.6)公開(kāi)了一種用于鹵水和石灰乳反應(yīng)制取氫氧化鎂的化工反應(yīng)器，該反應(yīng)器存在利用蒸汽加熱保持恒溫、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、料液無(wú)法在槽內(nèi)循環(huán)、排渣帶失料液量大等缺陷，影響低能耗的連續(xù)生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，本實(shí)用新型推出一種結(jié)構(gòu)合理、設(shè)備簡(jiǎn)易的氫氧化鎂化工反應(yīng)器，其目的在于通過(guò)內(nèi)部設(shè)置的三個(gè)套筒以及在最里層桶內(nèi)設(shè)置渦輪式漿葉混合器，使海水和石灰乳料液和反應(yīng)完成液在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)低能耗合成氫氧化鎂的連續(xù)生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型涉及的合成氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器包括殼體、育晶反應(yīng)筒、導(dǎo)流筒、漿式混合器、導(dǎo)流體和排渣裝置。
殼體形成反應(yīng)器的外觀，由頂部蓋板、圓筒直段和圓錐底部組成。頂部蓋板封住殼體的上開(kāi)口，圓筒直段上部設(shè)置齒狀結(jié)構(gòu)的溢流口，溢流口使殼體內(nèi)部與殼體上部外側(cè)的溢流圈連通。溢流圈呈內(nèi)空的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，固定在殼體上部外側(cè)，溢流圈底部有與外界相通的溢流管。圓筒直段下部設(shè)置海水進(jìn)料管和石灰乳進(jìn)料管。
殼體圓筒直段內(nèi)設(shè)置育晶反應(yīng)筒和導(dǎo)流筒。育晶反應(yīng)筒和導(dǎo)流筒均為底部敞口的圓筒，育晶反應(yīng)筒置于殼體圓筒直段與導(dǎo)流筒之間。育晶反應(yīng)筒的上部焊接在殼體的頂部蓋板上，下部和殼體內(nèi)部相連通。pH測(cè)量裝置位于育晶反應(yīng)筒和導(dǎo)流筒之間，pH測(cè)量探頭插入育晶反應(yīng)筒內(nèi)，用于測(cè)試反應(yīng)液的pH值。導(dǎo)流筒的上部為齒狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)流筒的上部由扁鋼焊接于殼體的頂部蓋板上，導(dǎo)流筒的下部和殼體內(nèi)部相連通。圓筒直段下部設(shè)置的海水進(jìn)料管和石灰乳進(jìn)料管插入導(dǎo)流筒內(nèi)。
導(dǎo)流筒內(nèi)設(shè)置漿式混合器，漿式混合器由電機(jī)、減速機(jī)、支架、傳動(dòng)軸及渦輪式漿葉組成。電機(jī)、減速機(jī)通過(guò)支架固定在殼體的頂部蓋板外側(cè)面上，傳動(dòng)軸穿過(guò)頂部蓋板伸入殼體內(nèi)的導(dǎo)流筒內(nèi)，傳動(dòng)軸下部連接的渦輪式漿葉置于導(dǎo)流筒底部。電機(jī)、減速機(jī)由支架固定在殼體上部。海水進(jìn)料管和石灰乳進(jìn)料管的管口位于漿式混合器漿葉上部的導(dǎo)流筒器壁上。
殼體的圓錐底部?jī)?nèi)設(shè)置內(nèi)空的圓臺(tái)形狀的導(dǎo)流體。導(dǎo)流體頂部為圓盤(pán)，導(dǎo)流體下部由角鋼均布焊接于殼體圓錐底部的錐體上。在導(dǎo)流體下部位于殼體的圓錐最底部設(shè)置排渣裝置，排渣裝置由排渣耙、傳動(dòng)軸、減速機(jī)及電機(jī)組成。排渣耙、傳動(dòng)軸位于殼體錐底內(nèi)部。傳動(dòng)軸穿過(guò)殼體并與固定在殼體外部的減速機(jī)和電機(jī)連接。通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)排渣耙轉(zhuǎn)動(dòng)。殼體底部設(shè)置與外界聯(lián)通的排渣管。
本實(shí)用新型涉及的連續(xù)反應(yīng)器合成氫氧化鎂的操作方法是打開(kāi)連接海水進(jìn)料管的閥門(mén)，首先加入部分帶有氫氧化鎂漿料的海水或鹵水，再繼續(xù)向殼體內(nèi)加入海水或鹵水；當(dāng)殼體中的海水或鹵水的液位距上部的溢流口200mm時(shí)，關(guān)閉連接海水進(jìn)料管的閥門(mén)；開(kāi)啟漿式混合器，打開(kāi)連接石灰乳進(jìn)料管閥門(mén)，向反應(yīng)器加入石灰乳或輕燒白云石乳；當(dāng)pH測(cè)量裝置指示反應(yīng)槽內(nèi)反應(yīng)液pH值達(dá)到工藝要求時(shí)，開(kāi)啟連接海水進(jìn)料管的閥門(mén)，調(diào)節(jié)控制海水進(jìn)料管和石灰乳進(jìn)料管的流量，使反應(yīng)液的pH值穩(wěn)定在工藝要求范圍內(nèi)；反應(yīng)2小時(shí)后，開(kāi)啟排渣裝置，排渣耙在電機(jī)及減速機(jī)帶動(dòng)下連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述連續(xù)反應(yīng)器在制取氫氧化鎂的正常運(yùn)行時(shí)，反應(yīng)器殼體底部的反應(yīng)液由導(dǎo)流筒底部進(jìn)入導(dǎo)流筒，經(jīng)漿式混合器的漿葉提升至上部，漿葉上部的反應(yīng)液和不斷加入的海水(或鹵水)、石灰乳(或輕燒白云石乳)在導(dǎo)流筒內(nèi)的上升過(guò)程中充分混合，并由導(dǎo)流筒上部扁鋼間隙流至育晶反應(yīng)筒內(nèi)；海水(或鹵水)、石灰乳(或輕燒白云石乳)在育晶反應(yīng)筒內(nèi)進(jìn)行充分反應(yīng)，反應(yīng)新生成的氫氧化鎂在育晶反應(yīng)筒內(nèi)已生成的氫氧化鎂晶核上生長(zhǎng)，形成粒徑均勻的較大顆粒高質(zhì)量的氫氧化鎂；反應(yīng)液在育晶反應(yīng)筒內(nèi)反應(yīng)并下降至育晶反應(yīng)筒底部，并由育晶反應(yīng)筒底部進(jìn)入殼體下部；殼體下部的一部分?jǐn)y帶生成的氫氧化鎂反應(yīng)完成液上升至殼體上部，經(jīng)殼體上部的齒狀結(jié)構(gòu)溢流口，溢流至溢流圈，由溢流管排出反應(yīng)器；另一部分氫氧化鎂反應(yīng)完成液下降并經(jīng)導(dǎo)流體被漿式混合器抽至導(dǎo)流筒進(jìn)入下一循環(huán)。在反應(yīng)完成液上升和下降過(guò)程中，反應(yīng)完成液中的石灰乳(或輕燒白云石乳)沉渣以及反應(yīng)生成的雜質(zhì)，由于其沉降速度大于反應(yīng)完成液上升速度，則下降至殼體的底部，沉渣及雜質(zhì)經(jīng)排渣耙搜集、增稠后由排渣管排出。導(dǎo)流體還可以防止底部沉渣從底部被漿式混合器直接抽入導(dǎo)流筒。沉渣及雜質(zhì)在反應(yīng)過(guò)程中每3～4小時(shí)排渣一次。
本實(shí)用新型所涉及的合成氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理、設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)易，使料液和反應(yīng)完成液在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)制取氫氧化鎂的連續(xù)生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，而且，合成反應(yīng)效率高、能耗低，氫氧化鎂結(jié)晶顆粒均勻、產(chǎn)品和雜質(zhì)分離效果好，適宜于利用海水(或鹵水)和石灰乳(或輕燒白云石乳)連續(xù)制得高質(zhì)量氫氧化鎂產(chǎn)品。由反應(yīng)器溢流出的反應(yīng)完成液所制備的氫氧化鎂產(chǎn)品(干基)中氫氧化鎂純度可達(dá)到98.7％。


圖1為制取氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的主剖面圖。
圖2為制取氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖中標(biāo)記說(shuō)明1、殼體2、育晶反應(yīng)筒3、導(dǎo)流筒 4、漿式混合器
5、海水進(jìn)料管 6、石灰乳進(jìn)料管7、導(dǎo)流體 8、排渣裝置9、排渣管 10、溢流圈11、溢流管12、pH測(cè)量裝置具體實(shí)施方式
圖1和圖2分別為制取氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的主剖面圖和俯視圖。如圖所示，本實(shí)用新型涉及的制取氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器包括殼體1、育晶反應(yīng)筒2、導(dǎo)流筒3、漿式混合器4、導(dǎo)流體7和排渣裝置8。殼體1的直徑3500mm，直段有效高度2500mm；育晶反應(yīng)筒2的直徑2500mm，高度2000mm；導(dǎo)流筒3的直徑1000mm，高度3200mm。
殼體1的頂部蓋板封住殼體的上開(kāi)口，殼體1的圓筒直段上部設(shè)置齒狀結(jié)構(gòu)的溢流口，溢流口將殼體內(nèi)部與固定在殼體上部外側(cè)的溢流圈10連通，溢流圈10底部有與外界相通的溢流管11。溢流圈10的環(huán)寬300mm，高350mm；溢流管11直徑200mm。殼體1的圓筒直段下部設(shè)置海水進(jìn)料管5和石灰乳進(jìn)料管6，海水進(jìn)料管5直徑150mm，石灰乳進(jìn)料管6直徑50mm。海水進(jìn)料管5和石灰乳進(jìn)料管6插入導(dǎo)流筒3內(nèi)。
育晶反應(yīng)筒2和導(dǎo)流筒3設(shè)置在殼體圓筒直段內(nèi)，育晶反應(yīng)筒2置于殼體圓筒直段與導(dǎo)流筒3之間。育晶反應(yīng)筒2的下部和導(dǎo)流筒3的下部都與殼體1的內(nèi)部相連通，育晶反應(yīng)筒2的上部焊接在殼體1的頂部蓋板上，導(dǎo)流筒3的上部由6根扁鋼焊接于殼體1的頂部蓋板上。pH測(cè)量裝置12的pH測(cè)量探頭插入育晶反應(yīng)筒2內(nèi)，位于育晶反應(yīng)筒2和導(dǎo)流筒3之間。pH測(cè)量探頭插入液面下1000～1500mm深度，用于測(cè)試反應(yīng)液的pH值。
漿式混合器4的電機(jī)、減速機(jī)通過(guò)支架固定在殼體1的頂部蓋板外側(cè)面上，傳動(dòng)軸穿過(guò)頂部蓋板伸入殼體1內(nèi)的導(dǎo)流筒3內(nèi)，傳動(dòng)軸下部連接的渦輪式漿葉置于導(dǎo)流筒3底部。海水進(jìn)料管5的管口位于位于漿式混合器4的漿葉上部300mm的導(dǎo)流筒3的器壁上，石灰乳進(jìn)料管6的管口位于漿式混合器4的漿葉上部500mm的導(dǎo)流筒3的器壁上。
殼體1的圓錐底部?jī)?nèi)設(shè)置內(nèi)空的圓臺(tái)形狀的導(dǎo)流體7。導(dǎo)流體7頂部為圓盤(pán)，導(dǎo)流體下部由6根角鋼均布焊接于殼體圓錐底部的錐體上。導(dǎo)流體7頂部的圓盤(pán)距導(dǎo)流筒3底部400mm。殼體1的圓錐最底部設(shè)置排渣裝置8，排渣裝置由排渣耙、傳動(dòng)軸、減速機(jī)及電機(jī)組成。排渣耙、傳動(dòng)軸位于殼體錐底內(nèi)部。傳動(dòng)軸穿過(guò)殼體并與固定在殼體外部的減速機(jī)和電機(jī)連接。通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)排渣耙轉(zhuǎn)動(dòng)。殼體底部設(shè)置與外界聯(lián)通的排渣管，排渣管直徑50mm。
權(quán)利要求1.一種合成氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于，包括殼體、育晶反應(yīng)筒、導(dǎo)流筒、漿式混合器和排渣裝置，殼體由頂部蓋板、圓筒直段和圓錐底部組成，育晶反應(yīng)筒和導(dǎo)流筒設(shè)置在殼體圓筒直段內(nèi)，育晶反應(yīng)筒置于殼體圓筒直段與導(dǎo)流筒之間，育晶反應(yīng)筒的上部焊接在殼體的頂部蓋板上，導(dǎo)流筒的上部由扁鋼焊接于殼體的頂部蓋板上；漿式混合器的電機(jī)、減速機(jī)通過(guò)支架固定在殼體的頂部蓋板外側(cè)面上，傳動(dòng)軸穿過(guò)頂部蓋板伸入殼體內(nèi)的導(dǎo)流筒內(nèi)，傳動(dòng)軸下部連接的渦輪式漿葉置于導(dǎo)流筒底部；殼體的圓錐底部設(shè)置排渣裝置，排渣裝置的排渣耙、傳動(dòng)軸位于殼體錐底內(nèi)部，傳動(dòng)軸穿過(guò)殼體并與固定在殼體外部的減速機(jī)和電機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制取氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于，殼體圓筒直段下部設(shè)置海水進(jìn)料管和石灰乳進(jìn)料管，海水進(jìn)料管和石灰乳進(jìn)料管插入導(dǎo)流筒內(nèi)，海水進(jìn)料管5的管口位于漿式混合器4的漿葉上部300mm的導(dǎo)流筒3的器壁上，石灰乳進(jìn)料管6的管口位于漿式混合器4的漿葉上部500mm的導(dǎo)流筒3的器壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于，殼體的圓筒直段上部設(shè)置齒狀結(jié)構(gòu)的溢流口，溢流口使殼體內(nèi)部與固定在殼體上部外側(cè)的溢流圈連通，溢流圈底部有與外界相通的溢流管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于，育晶反應(yīng)筒的下部和導(dǎo)流筒的下部都與殼體的內(nèi)部相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于，在育晶反應(yīng)筒內(nèi)插有pH測(cè)量探頭，位于育晶反應(yīng)筒和導(dǎo)流筒之間，用于測(cè)試反應(yīng)液的pH值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于，殼體的圓錐底部設(shè)置排渣裝置，排渣裝置由排渣耙、傳動(dòng)軸、減速機(jī)及電機(jī)組成，排渣耙、傳動(dòng)軸位于殼體錐底內(nèi)部，傳動(dòng)軸穿過(guò)殼體并與固定在殼體外部的減速機(jī)和電機(jī)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制取氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于，殼體底部設(shè)置與外界聯(lián)通的排渣管，排渣管將反應(yīng)沉渣和雜質(zhì)排出反應(yīng)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于，殼體的圓錐底部?jī)?nèi)設(shè)置導(dǎo)流體，導(dǎo)流體為內(nèi)空的圓臺(tái)形狀，頂部為圓盤(pán)，下部由6根角鋼均布焊接于殼體圓錐底部的錐體上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的合成氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于，導(dǎo)流體頂部距導(dǎo)流筒底部400mm。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種合成氫氧化鎂的連續(xù)反應(yīng)器，由殼體、育晶反應(yīng)筒、導(dǎo)流筒、漿式混合器、導(dǎo)流體和排渣裝置構(gòu)成。殼體圓筒直段下部設(shè)置海水進(jìn)料管和石灰乳進(jìn)料管并插入導(dǎo)流筒內(nèi)。漿式混合器使反應(yīng)液在導(dǎo)流筒內(nèi)提升，由導(dǎo)流筒上部流至育晶反應(yīng)筒內(nèi)并進(jìn)行充分反應(yīng)，反應(yīng)液從育晶反應(yīng)筒底部進(jìn)入殼體下部，攜帶生成的氫氧化鎂反應(yīng)完成液上升經(jīng)殼體上部的齒狀結(jié)構(gòu)和溢流圈的溢流管排出反應(yīng)器，沉渣及雜質(zhì)經(jīng)排渣裝置從排渣管排出。該反應(yīng)器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理、設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)易，實(shí)現(xiàn)合成氫氧化鎂的連續(xù)循環(huán)生產(chǎn)，合成反應(yīng)效率高、能耗低，氫氧化鎂結(jié)晶顆粒均勻、產(chǎn)品和雜質(zhì)分離效果好。
文檔編號(hào)C01F5/16GK2887839SQ20062002604
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月15日
發(fā)明者黃西平, 王國(guó)強(qiáng), 張旖, 蔡榮華 申請(qǐng)人:國(guó)家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所