甲醇熱風爐重鎂水熱解裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種重鎂水熱解裝置，具體指甲醇熱風爐重鎂水熱解裝置。
【背景技術】
[0002]堿式碳酸鎂是制鎂工業(yè)中最重要的化合物之一，被廣泛用作牙膏、油漆、化妝品、塑料、橡膠等的添加劑。通常，堿式碳酸鎂可以通過熱解獲得，即熱解碳酸氫鎂得到，其主要反應機理是 2Mg (HC03) 2=Mg2 (OH) 2C03+3C02+H20。
[0003]現(xiàn)代工業(yè)中主要采用熱解碳酸氫鎂溶液即熱解重鎂水的方法生產(chǎn)堿式碳酸鎂，熱解過程中需要消耗大量的熱能，但現(xiàn)有的熱解裝置普遍存在換熱效率低，尾熱利用不充分，因而能耗高、生產(chǎn)成本居高不下；另一方面，重鎂水熱解反應的熱力學和動力學過程中，氣液相接觸和傳熱、傳質(zhì)慢，導致反應速度慢、效率低。這些顯然都不利于建設“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”兩型社會，以及工業(yè)生產(chǎn)中大幅度降低萬元⑶P能耗的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題就是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種結(jié)構簡單實用、反應速度快、尾熱利用充分，低能耗的甲醇熱風爐重鎂水熱解裝置。
[0005]為克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明采取以下技術方案:
一種甲醇熱風爐重鎂水熱解裝置，包括熱風爐和甲醇燃燒機，甲醇燃燒機的火焰位于熱風爐內(nèi)，其特征在于:熱風爐的熱量出口經(jīng)管道連接換熱筒，換熱筒內(nèi)設有噴淋管，換熱筒下方連接熱解罐，熱解罐內(nèi)垂掛有簾幕并設有轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓外圍植入毛刷；熱解罐經(jīng)出氣管連接旋風分離器，重鎂水儲槽經(jīng)重鎂水輸送泵、輸送管連接旋風分離器與熱解罐之間的管道，旋風分離器下方經(jīng)回流管連接預熱重鎂水緩沖槽，預熱重鎂水緩沖槽經(jīng)預熱重鎂水輸送泵連接噴淋管。
[0006]所述熱風爐與換熱筒連接的管道上設有換熱器，換熱器設有冷空氣進口和熱空氣出口，熱空氣出口連接甲醇燃燒機。
[0007]所述熱解罐下方為倒錐形結(jié)構，經(jīng)壓濾泵連接壓濾機。
[0008]裝置工作時，甲醇燃燒機在熱風爐中迅速燃燒產(chǎn)生大量高溫低壓燃氣，對排出的燃氣可以先通過換熱器對進入燃燒機的空氣進行預熱，這樣可以回收尾熱，也有利促進甲醇汽化，提高燃燒火力與效率。
[0009]燃氣導入換熱筒，與噴淋管內(nèi)預熱的重鎂水進行直接接觸式換熱傳質(zhì)，進入熱解罐，實現(xiàn)第一步混合的質(zhì)熱交換。熱解罐控制一定的液位，轉(zhuǎn)鼓外圍植入毛刷，毛刷浸入液面，轉(zhuǎn)鼓及其毛刷以適當轉(zhuǎn)速帶動熱解罐內(nèi)液體對流、飛派，進一步促進氣液混合傳質(zhì)、傳熱和熱解反應，同時垂掛的幕簾有很大面積使飛濺液體在流落過程與對流氣體進一步質(zhì)熱交換，促進熱解反應。
[0010]旋風分離器對熱解罐內(nèi)氣體進行排出并實現(xiàn)液滴回收，通過回流管流入預熱重鎂水熱解槽液面下，同時實現(xiàn)液封；壓濾泵將熱解形成的混合漿料輸送入壓濾機進行壓濾分離，便于進行后續(xù)處理。
[0011]經(jīng)熱解罐出來的熱氣通過管道進入旋風分離器分離液相，而氣流從旋風分離器中心管排空，來自重鎂水儲槽的重鎂水通過輸送，切向進入熱解罐出口和旋風分離器的連接管道內(nèi)，旋流在氣管內(nèi)受氣流攜帶，實現(xiàn)重鎂水彈簧狀路徑預熱，再進入旋風分離器內(nèi)，旋風分離器內(nèi)存在外下降旋流和內(nèi)上升旋流，因而氣液在兩層旋流進行直接接觸，進行質(zhì)熱交換完成重鎂水的再度預熱。旋風分離器實現(xiàn)液相捕捉，回流液從回流管進入預熱重鎂水儲槽液面下，預熱重鎂水輸送泵將預熱后的重鎂水輸送到換熱筒。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果還在于:
直接噴淋換熱筒簡單、可靠、有效實現(xiàn)急速降溫與換熱，整體逆流換熱實現(xiàn)熱能完全利用和尾熱回收，促進節(jié)能減排；
毛刷與轉(zhuǎn)鼓構成的旋轉(zhuǎn)部件特別有利氣相、液相接觸換熱；簡潔的幕簾大大提高了氣相、液相換熱接觸面積，促進熱解進行；
輸氣管道噴入待預熱重鎂水后被氣流攜帶，構成彈簧螺旋狀路徑的氣液質(zhì)熱交換，特別便捷尚效;
氣液混合進入旋風分離器內(nèi)，內(nèi)外旋流促進氣液質(zhì)熱交換，尾熱回收能使尾氣溫度盡量降低，實現(xiàn)節(jié)能減排。
[0013]本發(fā)明實現(xiàn)了重鎂水熱解的低能耗、高效率生產(chǎn)，對于建設兩型社會和節(jié)能減排都具有重要意義。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的平面結(jié)構示意圖。
[0015]圖中各標號表不:
1、甲醇燃燒機；2、熱風爐；3、噴淋管；4、換熱筒；5、毛刷；6、轉(zhuǎn)鼓；7、液面；8、簾幕；9、出氣管；10、熱解罐；11、旋風分離器；12、回流管；13、預熱重鎂水緩沖罐；14、液位；15、預熱重鎂水輸出泵；16、壓濾泵；17、壓濾機；18、重鎂水儲槽；19、重鎂水輸送泵；20、重鎂水輸送管；21、換熱器；22、熱氣管。
【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)結(jié)合附圖，對本發(fā)明進一步具體說明。
[0017]如圖1所示甲醇熱風爐重鎂水熱解裝置，包括熱風爐2和甲醇燃燒機1，甲醇燃燒機I的火焰位于熱風爐2內(nèi)，熱風爐2的熱量出口經(jīng)管道連接換熱筒4，換熱筒4內(nèi)設有噴淋管3，換熱筒4下方連接熱解罐10，熱解罐10內(nèi)垂掛有簾幕8并設有轉(zhuǎn)鼓6，轉(zhuǎn)鼓6外圍植入毛刷5 ;熱解罐10經(jīng)出氣管9連接旋風分離器11，重鎂水儲槽18經(jīng)重鎂水輸送泵19、輸送管20連接旋風分離器11與熱解罐之間的管道，旋風分離器11下方經(jīng)回流管12連接預熱重鎂水緩沖槽13，預熱重鎂水緩沖槽13經(jīng)預熱重鎂水輸送泵15連接噴淋管3。
[0018]所述熱風爐2與換熱筒4連接的管道上設有換熱器21，換熱器21設有冷空氣進口和熱空氣出口，熱空氣出口連接甲醇燃燒機I。
[0019]所述熱解罐10下方為倒錐形結(jié)構，經(jīng)壓濾泵16連接壓濾機17。
[0020]裝置工作時，甲醇燃燒機I在熱風爐2中迅速燃燒產(chǎn)生大量高溫低壓燃氣，對排出的燃氣可以先通過換熱器21對進入燃燒機的空氣進行預熱，這樣可以回收尾熱，也有利促進甲醇汽化，提高燃燒火力與效率。
[0021]燃氣導入換熱筒4，與噴淋管3內(nèi)預熱的重鎂水進行直接接觸式換熱傳質(zhì)，進入熱解罐10，實現(xiàn)第一步混合的質(zhì)熱交換。熱解罐10控制一定的液位7，轉(zhuǎn)鼓6外圍植入毛刷5，毛刷5浸入液面7，轉(zhuǎn)鼓6及其毛刷5以適當轉(zhuǎn)速帶動熱解罐10內(nèi)液體對流、飛濺，進一步促進氣液混合傳質(zhì)、傳熱和熱解反應，同時垂掛的幕簾8有很大面積使飛濺液體在流落過程與對流氣體進一步質(zhì)熱交換，促進熱解反應。
[0022]旋風分離器11對熱解罐內(nèi)氣體進行排出并實現(xiàn)液滴回收，通過回流管12流入預熱重鎂水熱解槽13液面14下，同時實現(xiàn)液封；壓濾泵16將熱解形成的混合漿料輸送入壓濾機17進行壓濾分離，便于進行后續(xù)處理。
[0023]經(jīng)熱解罐出來的熱氣通過管道進入旋風分離器11分離液相，而氣流從旋風分離器11中心管排空，來自重鎂水儲槽18的重鎂水通過輸送，切向進入熱解罐出口 9和旋風分離器11的連接管道內(nèi)，旋流在氣管內(nèi)受氣流攜帶，實現(xiàn)重鎂水彈簧狀路徑預熱，再進入旋風分離器11內(nèi)，旋風分離器11內(nèi)存在外下降旋流和內(nèi)上升旋流，因而氣液在兩層旋流進行直接接觸，進行質(zhì)熱交換完成重鎂水的再度預熱。旋風分離器11實現(xiàn)液相捕捉，回流液從回流管12進入預熱重鎂水儲槽13液面14下，預熱重鎂水輸送泵15將預熱后的重鎂水輸送到換熱筒4。
[0024]圖中粗實線是氣體管道，細實線為液體輸送管道，對高溫部位進行保溫隔熱處理，在系統(tǒng)中實現(xiàn)了氣液的多次直接接觸進行質(zhì)熱交換，使熱解反應徹底快速，并使排放尾氣溫度降低到很低，實現(xiàn)節(jié)能減排，提升效益。
[0025]上述只是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內(nèi)容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本發(fā)明技術方案保護的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種甲醇熱風爐重鎂水熱解裝置，包括熱風爐和甲醇燃燒機，甲醇燃燒機的火焰位于熱風爐內(nèi)，其特征在于:熱風爐的熱量出口經(jīng)管道連接換熱筒，換熱筒內(nèi)設有噴淋管，換熱筒下方連接熱解罐，熱解罐內(nèi)垂掛有簾幕并設有轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓外圍植入毛刷；熱解罐經(jīng)出氣管連接旋風分離器，重鎂水儲槽經(jīng)重鎂水輸送泵、輸送管連接旋風分離器與熱解罐之間的管道，旋風分離器下方經(jīng)回流管連接預熱重鎂水緩沖槽，預熱重鎂水緩沖槽經(jīng)預熱重鎂水輸送泵連接噴淋管。2.根據(jù)權利要求1所述的甲醇熱風爐重鎂水熱解裝置，其特征在于:所述熱風爐與換熱筒連接的管道上設有換熱器，換熱器設有冷空氣進口和熱空氣出口，熱空氣出口連接甲醇燃燒機。3.根據(jù)權利要求1或2所述的甲醇熱風爐重鎂水熱解裝置，其特征在于:所述熱解罐下方為倒錐形結(jié)構，經(jīng)壓濾泵連接壓濾機。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種甲醇熱風爐重鎂水熱解裝置，包括熱風爐和甲醇燃燒機，甲醇燃燒機的火焰位于熱風爐內(nèi)，熱風爐的熱量出口經(jīng)管道連接換熱筒，換熱筒內(nèi)設有噴淋管，換熱筒下方連接熱解罐，熱解罐內(nèi)垂掛有簾幕并設有轉(zhuǎn)鼓，轉(zhuǎn)鼓外圍植入毛刷；熱解罐經(jīng)出氣管連接旋風分離器，重鎂水儲槽經(jīng)重鎂水輸送泵、輸送管連接旋風分離器與熱解罐之間的管道，旋風分離器下方經(jīng)回流管連接預熱重鎂水緩沖槽，預熱重鎂水緩沖槽經(jīng)預熱重鎂水輸送泵連接噴淋管。本發(fā)明實現(xiàn)了重鎂水熱解的低能耗、高效率生產(chǎn)，對于建設兩型社會和節(jié)能減排都具有重要意義。
【IPC分類】C01F5/24
【公開號】CN104891535
【申請?zhí)枴緾N201510361798
【發(fā)明人】銀永忠
【申請人】吉首大學
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月29日