[发明专利]一种高效制备氢氧化镁的制备方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效制备氢氧化镁的制备方法及装置。

背景技术

氢氧化镁作为一种绿色材料，被广泛应用于防火材料、农业、环保方面。工业上获得氢氧化镁的方式通常为5种：1、用石灰石和卤水反应生产氢氧化镁；2、用氢氧化钠和卤水、卤块反应制氢氧化镁；3、利用煅烧过的菱镁矿、白云石和卤水、卤块反应生产氢氧化镁；4、用氨水和卤水、卤块反应制氢氧化镁；5、利用氧化镁水化生成氢氧化镁，这里的氧化镁必须是轻烧产品以保证水化的活性。最常用的是采用水化轻烧氧化镁的方式获取氢氧化镁，水化通常都是在搅拌的条件下完成的，水化的条件基本为：水化温度30～60℃；氧化镁浆液浓度5～20%（w/w）；水化时间1～24h，水化率60～80%。

综上所述，氧化镁水化制备氢氧化镁技术领域存在的问题：由于较长的停留时间，传统的氧化镁水化制备氢氧化镁均为间歇式工艺、反应容器的体积较大、水化效率不高、水化率较低。

发明内容

本发明通过控制压力与温度，使氧化镁与水蒸汽反应，达到稳定、高效制备氢氧化镁浆料的目的。

本发明提供了一种高效制备氢氧化镁的装置，包括混料罐、压力控制联动单元Ⅰ、反应器、压力控制联动单元Ⅱ、冷凝器、两位三通阀、储料罐、压力控制联动单元Ⅲ、蒸汽发生器，所述混料罐出料口与压力控制联动单元Ⅰ一端通过泵连接，压力控制联动单元Ⅰ另一端与反应器进料口连接，反应器出料口与压力控制联动单元Ⅱ一端连接，压力控制联动单元Ⅱ另一端与冷凝器一端连接，冷凝器另一端与两位三通阀第一接口连接，两位三通阀第二接口与混料罐返料口连接，两位三通阀第三接口与储料罐连接，反应器蒸汽入口与压力控制联动单元Ⅲ一端连接，压力控制联动单元Ⅲ另一端与蒸汽发生器连接。

本发明所述压力控制联动单元优选为由压力传感器和电磁阀组成。

现有技术中水分子吸附到氧化镁颗粒表面，反应形成的氢氧化镁覆盖在氧化镁颗粒表面上，阻碍了进一步水化反应的进行，本发明所述的装置制备氢氧化镁时，高压蒸汽直接与固体接触，发生气固反应，氧化镁颗粒表面上生成的氢氧化镁被迅速剥离，氧化镁颗粒持续被水化，冷却后得到氢氧化镁浆料。

本发明另一目的提供了一种高效制备氢氧化镁的制备方法，所述方法包括如下步骤：

①将氧化镁与水加入到混料罐中混匀，得到氧化镁浆液；

所述氧化镁占总重量的5～15%；

②将氧化镁浆液通过泵加入到反应器中，开启蒸汽发生器，往反应器中通入蒸汽，加热反应器，控制压力控制联动单元Ⅰ压力为0.2～0.5MPa、压力控制联动单元Ⅱ压力为0.2～0.5MPa、压力控制联动单元Ⅲ压力为0.2～0.5MPa，反应温度为90～150℃，将反应中液体由两位三通阀第二接口返回到混料罐，再由混料罐返回到反应器中构成循环回路；

③循环10～35min后关闭两位三通阀第二接口，开启两位三通阀第三接口，将反应后液体加入到储料罐。

本发明所述步骤②为通过压力控制联动单元Ⅰ控制进料压力，蒸汽发生器产生的蒸汽通过压力控制联动单元Ⅲ与氧化镁浆料反应，通过压力控制联动单元Ⅱ控制反应时的水击现象带来的压力剧烈变化。

本发明所述氧化镁优选为占总重量的15%。

本发明所述压力控制联动单元Ⅰ压力优选为0.3～0.5MPa。

本发明所述压力控制联动单元Ⅱ压力优选为0.3～0.5MPa。

本发明所述压力控制联动单元Ⅲ压力优选为0.3～0.5MPa。

本发明所述反应温度优选为120～150℃。

上述优选氧化镁的比例、压力控制联动单元Ⅰ压力、压力控制联动单元Ⅱ压力、压力控制联动单元Ⅲ压力和反应温度使氢氧化镁反应转化率达到90%以上。

本发明有益效果为：

①提高制备氢氧化镁的反应速率；

②提高制备氢氧化镁的反应转化率；

③极大缩小了反应器的体积。

附图说明

本发明附图1幅，

图1为高效制备氢氧化镁装置的结构示意图；

其中，1、混料罐，11、混料罐出料口，12、混料罐返料口，2、压力控制联动单元Ⅰ，3、反应器，31、反应器进料口，32、反应器出料口，33、反应器蒸汽入口，4、压力控制联动单元Ⅱ，5、冷凝器，6、两位三通阀，61、两位三通阀第一接口，62、两位三通阀第二接口，63、两位三通阀第三接口，7、储料罐，8、压力控制联动单元Ⅲ，9、蒸汽发生器。

具体实施方式