甲醇熱風(fēng)爐重鎂水熱解裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種重鎂水熱解裝置，具體指甲醇熱風(fēng)爐重鎂水熱解裝置。
【背景技術(shù)】
[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(guò)熱解獲得，即熱解碳酸氫鎂得到，其主要反應(yīng)機(jī)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(guò)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(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)過(guò)程中，氣液相接觸和傳熱、傳質(zhì)慢，導(dǎo)致反應(yīng)速度慢、效率低。這些顯然都不利于建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”兩型社會(huì)，以及工業(yè)生產(chǎn)中大幅度降低萬(wàn)元⑶P能耗的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、反應(yīng)速度快、尾熱利用充分，低能耗的甲醇熱風(fēng)爐重鎂水熱解裝置。
[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
一種甲醇熱風(fēng)爐重鎂水熱解裝置，包括熱風(fēng)爐和甲醇燃燒機(jī)，甲醇燃燒機(jī)的火焰位于熱風(fēng)爐內(nèi)，其特征在于:熱風(fēng)爐的熱量出口經(jīng)管道連接換熱筒，換熱筒內(nèi)設(shè)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(shè)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(fēng)分離器，重鎂水儲(chǔ)槽經(jīng)重鎂水輸送泵、輸送管連接旋風(fēng)分離器與熱解罐之間的管道，旋風(fēng)分離器下方經(jīng)回流管連接預(yù)熱重鎂水緩沖槽，預(yù)熱重鎂水緩沖槽經(jīng)預(yù)熱重鎂水輸送泵連接噴淋管。
[0006]所述熱風(fēng)爐與換熱筒連接的管道上設(shè)有換熱器，換熱器設(shè)有冷空氣進(jìn)口和熱空氣出口，熱空氣出口連接甲醇燃燒機(jī)。
[0007]所述熱解罐下方為倒錐形結(jié)構(gòu)，經(jīng)壓濾泵連接壓濾機(jī)。
[0008]裝置工作時(shí)，甲醇燃燒機(jī)在熱風(fēng)爐中迅速燃燒產(chǎn)生大量高溫低壓燃?xì)?，?duì)排出的燃?xì)饪梢韵韧ㄟ^(guò)換熱器對(duì)進(jìn)入燃燒機(jī)的空氣進(jìn)行預(yù)熱，這樣可以回收尾熱，也有利促進(jìn)甲醇汽化，提高燃燒火力與效率。
[0009]燃?xì)鈱?dǎo)入換熱筒，與噴淋管內(nèi)預(yù)熱的重鎂水進(jìn)行直接接觸式換熱傳質(zhì)，進(jìn)入熱解罐，實(shí)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(dāng)轉(zhuǎn)速帶動(dòng)熱解罐內(nèi)液體對(duì)流、飛派，進(jìn)一步促進(jìn)氣液混合傳質(zhì)、傳熱和熱解反應(yīng)，同時(shí)垂掛的幕簾有很大面積使飛濺液體在流落過(guò)程與對(duì)流氣體進(jìn)一步質(zhì)熱交換，促進(jìn)熱解反應(yīng)。
[0010]旋風(fēng)分離器對(duì)熱解罐內(nèi)氣體進(jìn)行排出并實(shí)現(xiàn)液滴回收，通過(guò)回流管流入預(yù)熱重鎂水熱解槽液面下，同時(shí)實(shí)現(xiàn)液封；壓濾泵將熱解形成的混合漿料輸送入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾分離，便于進(jìn)行后續(xù)處理。
[0011]經(jīng)熱解罐出來(lái)的熱氣通過(guò)管道進(jìn)入旋風(fēng)分離器分離液相，而氣流從旋風(fēng)分離器中心管排空，來(lái)自重鎂水儲(chǔ)槽的重鎂水通過(guò)輸送，切向進(jìn)入熱解罐出口和旋風(fēng)分離器的連接管道內(nèi)，旋流在氣管內(nèi)受氣流攜帶，實(shí)現(xiàn)重鎂水彈簧狀路徑預(yù)熱，再進(jìn)入旋風(fēng)分離器內(nèi)，旋風(fēng)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(jìn)行直接接觸，進(jìn)行質(zhì)熱交換完成重鎂水的再度預(yù)熱。旋風(fēng)分離器實(shí)現(xiàn)液相捕捉，回流液從回流管進(jìn)入預(yù)熱重鎂水儲(chǔ)槽液面下，預(yù)熱重鎂水輸送泵將預(yù)熱后的重鎂水輸送到換熱筒。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果還在于:
直接噴淋換熱筒簡(jiǎn)單、可靠、有效實(shí)現(xiàn)急速降溫與換熱，整體逆流換熱實(shí)現(xiàn)熱能完全利用和尾熱回收，促進(jìn)節(jié)能減排；
毛刷與轉(zhuǎn)鼓構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)部件特別有利氣相、液相接觸換熱；簡(jiǎn)潔的幕簾大大提高了氣相、液相換熱接觸面積，促進(jìn)熱解進(jìn)行；
輸氣管道噴入待預(yù)熱重鎂水后被氣流攜帶，構(gòu)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(jìn)入旋風(fēng)分離器內(nèi)，內(nèi)外旋流促進(jìn)氣液質(zhì)熱交換，尾熱回收能使尾氣溫度盡量降低，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
[0013]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了重鎂水熱解的低能耗、高效率生產(chǎn)，對(duì)于建設(shè)兩型社會(huì)和節(jié)能減排都具有重要意義。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中各標(biāo)號(hào)表不:
1、甲醇燃燒機(jī)；2、熱風(fēng)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(fēng)分離器；12、回流管；13、預(yù)熱重鎂水緩沖罐；14、液位；15、預(yù)熱重鎂水輸出泵；16、壓濾泵；17、壓濾機(jī)；18、重鎂水儲(chǔ)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(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步具體說(shuō)明。
[0017]如圖1所示甲醇熱風(fēng)爐重鎂水熱解裝置，包括熱風(fēng)爐2和甲醇燃燒機(jī)1，甲醇燃燒機(jī)I的火焰位于熱風(fēng)爐2內(nèi)，熱風(fēng)爐2的熱量出口經(jīng)管道連接換熱筒4，換熱筒4內(nèi)設(shè)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(shè)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(fēng)分離器11，重鎂水儲(chǔ)槽18經(jīng)重鎂水輸送泵19、輸送管20連接旋風(fēng)分離器11與熱解罐之間的管道，旋風(fēng)分離器11下方經(jīng)回流管12連接預(yù)熱重鎂水緩沖槽13，預(yù)熱重鎂水緩沖槽13經(jīng)預(yù)熱重鎂水輸送泵15連接噴淋管3。
[0018]所述熱風(fēng)爐2與換熱筒4連接的管道上設(shè)有換熱器21，換熱器21設(shè)有冷空氣進(jìn)口和熱空氣出口，熱空氣出口連接甲醇燃燒機(jī)I。
[0019]所述熱解罐10下方為倒錐形結(jié)構(gòu)，經(jīng)壓濾泵16連接壓濾機(jī)17。
[0020]裝置工作時(shí)，甲醇燃燒機(jī)I在熱風(fēng)爐2中迅速燃燒產(chǎn)生大量高溫低壓燃?xì)?，?duì)排出的燃?xì)饪梢韵韧ㄟ^(guò)換熱器21對(duì)進(jìn)入燃燒機(jī)的空氣進(jìn)行預(yù)熱，這樣可以回收尾熱，也有利促進(jìn)甲醇汽化，提高燃燒火力與效率。
[0021]燃?xì)鈱?dǎo)入換熱筒4，與噴淋管3內(nèi)預(yù)熱的重鎂水進(jìn)行直接接觸式換熱傳質(zhì)，進(jìn)入熱解罐10，實(shí)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(dāng)轉(zhuǎn)速帶動(dòng)熱解罐10內(nèi)液體對(duì)流、飛濺，進(jìn)一步促進(jìn)氣液混合傳質(zhì)、傳熱和熱解反應(yīng)，同時(shí)垂掛的幕簾8有很大面積使飛濺液體在流落過(guò)程與對(duì)流氣體進(jìn)一步質(zhì)熱交換，促進(jìn)熱解反應(yīng)。
[0022]旋風(fēng)分離器11對(duì)熱解罐內(nèi)氣體進(jìn)行排出并實(shí)現(xiàn)液滴回收，通過(guò)回流管12流入預(yù)熱重鎂水熱解槽13液面14下，同時(shí)實(shí)現(xiàn)液封；壓濾泵16將熱解形成的混合漿料輸送入壓濾機(jī)17進(jìn)行壓濾分離，便于進(jìn)行后續(xù)處理。
[0023]經(jīng)熱解罐出來(lái)的熱氣通過(guò)管道進(jìn)入旋風(fēng)分離器11分離液相，而氣流從旋風(fēng)分離器11中心管排空，來(lái)自重鎂水儲(chǔ)槽18的重鎂水通過(guò)輸送，切向進(jìn)入熱解罐出口 9和旋風(fēng)分離器11的連接管道內(nèi)，旋流在氣管內(nèi)受氣流攜帶，實(shí)現(xiàn)重鎂水彈簧狀路徑預(yù)熱，再進(jìn)入旋風(fēng)分離器11內(nèi)，旋風(fēng)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(jìn)行直接接觸，進(jìn)行質(zhì)熱交換完成重鎂水的再度預(yù)熱。旋風(fēng)分離器11實(shí)現(xiàn)液相捕捉，回流液從回流管12進(jìn)入預(yù)熱重鎂水儲(chǔ)槽13液面14下，預(yù)熱重鎂水輸送泵15將預(yù)熱后的重鎂水輸送到換熱筒4。
[0024]圖中粗實(shí)線是氣體管道，細(xì)實(shí)線為液體輸送管道，對(duì)高溫部位進(jìn)行保溫隔熱處理，在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了氣液的多次直接接觸進(jìn)行質(zhì)熱交換，使熱解反應(yīng)徹底快速，并使排放尾氣溫度降低到很低，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，提升效益。
[0025]上述只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種甲醇熱風(fēng)爐重鎂水熱解裝置，包括熱風(fēng)爐和甲醇燃燒機(jī)，甲醇燃燒機(jī)的火焰位于熱風(fēng)爐內(nèi)，其特征在于:熱風(fēng)爐的熱量出口經(jīng)管道連接換熱筒，換熱筒內(nèi)設(shè)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(shè)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(fēng)分離器，重鎂水儲(chǔ)槽經(jīng)重鎂水輸送泵、輸送管連接旋風(fēng)分離器與熱解罐之間的管道，旋風(fēng)分離器下方經(jīng)回流管連接預(yù)熱重鎂水緩沖槽，預(yù)熱重鎂水緩沖槽經(jīng)預(yù)熱重鎂水輸送泵連接噴淋管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇熱風(fēng)爐重鎂水熱解裝置，其特征在于:所述熱風(fēng)爐與換熱筒連接的管道上設(shè)有換熱器，換熱器設(shè)有冷空氣進(jìn)口和熱空氣出口，熱空氣出口連接甲醇燃燒機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的甲醇熱風(fēng)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(gòu)，經(jīng)壓濾泵連接壓濾機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種甲醇熱風(fēng)爐重鎂水熱解裝置，包括熱風(fēng)爐和甲醇燃燒機(jī)，甲醇燃燒機(jī)的火焰位于熱風(fēng)爐內(nèi)，熱風(fēng)爐的熱量出口經(jīng)管道連接換熱筒，換熱筒內(nèi)設(shè)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(shè)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(fēng)分離器，重鎂水儲(chǔ)槽經(jīng)重鎂水輸送泵、輸送管連接旋風(fēng)分離器與熱解罐之間的管道，旋風(fēng)分離器下方經(jīng)回流管連接預(yù)熱重鎂水緩沖槽，預(yù)熱重鎂水緩沖槽經(jīng)預(yù)熱重鎂水輸送泵連接噴淋管。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了重鎂水熱解的低能耗、高效率生產(chǎn)，對(duì)于建設(shè)兩型社會(huì)和節(jié)能減排都具有重要意義。
【IPC分類】C01F5/24
【公開(kāi)號(hào)】CN104891535
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510361798
【發(fā)明人】銀永忠
【申請(qǐng)人】吉首大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月29日