[实用新型]一种制备轻质碳酸镁的连续式碳化反应装置

说明书

技术领域

本实用新型属于金属材料和机械制造领域，尤其涉及一种制备轻质碳酸镁的连续式碳化反应装置。

背景技术

轻质碳酸镁堆积密度小，质轻而疏松，是用于橡胶制品的优良填充剂和补强剂，也是一种绝热、耐高温的防火保温材料。轻质碳酸镁还是优良的绝缘材料，用于造船和锅炉等部门，也可用于制造高级玻璃制品、镁盐、颜料、油漆和日用化学品等。

以硼泥为原料使用碳化法制备轻质碳酸镁是目前工业中生产镁产品的一种较为成熟的工艺，此方法操作简单，生产过程中对设备要求低。硼泥碳化法制备轻质碳酸镁主要包括的工序是：硼泥加生石灰和水进行消化反应、消化后浆液降温到一定程度通入二氧化碳气体发生碳化反应、碳化后浆液经沉降、热解、过滤、干燥、粉碎等过程制得轻质碳酸镁。

现有生产轻质碳酸镁的装置为间断式碳化罐，一般为多个碳化罐串联，每个碳化罐直径为1～2米，高6～10米左右，罐内装有冷却盘管，此种罐体制造简单，安装方便，但是占地面积大，所需阀门、控制系统较多，增加设备投资成本。其中冷却盘管容易被碳化浆液结疤，降低冷却效率，需要经常清洗维修，检修困难，劳动强度大，生产不连续，生产效率低下。同时二氧化碳气体损失量大，产品成本增加，企业竞争力降低。

实用新型内容

针对上述现有技术中碳化罐为间断式，占地面积大，所需阀门、控制系统较多，设备投资成本大，碳化罐中冷却盘管容易被碳化浆液结疤，冷却效率低，需要经常清洗维修，检修困难，劳动强度大，生产不连续，生产效率低下，同时二氧化碳气体损失量大等问题。本实用新型提供了一种制备轻质碳酸镁的连续式碳化反应装置，该反应装置属于一种外冷却和内冷却相结合的碳化设备，冷却效果好且夹套不易结疤。

为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种制备轻质碳酸镁的连续式碳化反应装置，该装置包括换热器和碳化塔，换热器有反应液进出口及冷却介质进出口，碳化塔有反应液进出口和气体进出口，其中换热器反应液出口与碳化塔反应液入口相连。

换热器用于碳化前反应液的热交换，使碳化前反应液温度降至20～30℃后再进行碳化反应。

所述碳化塔包括反应段和冷却段，其中碳化塔上部为反应段，碳化塔下部为冷却段。

所述碳化塔包括碳化罐反应液入口、碳化罐反应液出口、反应气体入口和尾气出口，其中碳化罐反应液入口位于碳化塔反应段顶部一侧，碳化罐反应液出口位于碳化塔冷却段底部一侧，反应气体入口位于碳化塔冷却段底部与碳化罐反应液出口相对一侧，尾气出口位于碳化塔反应段顶部。

所述碳化塔中反应段装有带孔筛板。

所述带孔筛板的个数为10～15个，例如10个、11个、12个、13个、14个或15个等。

所述冷却段为夹套冷却装置，主要目的是对碳化后浆液进一步降温，防止碳化后浆液中碳酸氢镁分解，提高整个工艺镁的提取率。

所述碳化塔的塔高为23～25米，例如23米、23.5米、24米、24.5米或25米等。

塔的直径为0.5～1米，例如0.5米、0.6米、0.7米、0.8米、0.9米或1米等。

制备轻质碳酸镁的连续式碳化反应装置的处理工艺如下：碳化前的反应液从换热器反应液入口进入，同时通入冷却介质，使反应液经换热器降温至20～30℃后，通过换热器反应液出口和碳化罐反应液入口进入碳化罐，同时CO₂混合气体从碳化罐反应气体入口进入，CO₂混合气体从筛孔中穿出与浆液充分接触进行碳化反应，反应浆液从上一层筛板流入到下一筛板继续碳化反应，通过控制浆液入口流量、筛板数、CO₂混合气体浓度和压力等使碳化反应彻底，反应后的尾气从碳化罐顶部尾气出口排出，经碳化后的反应液体从碳化罐反应液出口流出。

有益效果：

(1)本实用新型中的连续式碳化反应装置属于一种外冷却和内冷却相结合的碳化设备，冷却效果好且夹套不易结疤，碳化反应连续，自动化程度高，提高了反应效率，冷却效率提高10倍。

(2)本实用新型中的连续式碳化反应装置中碳化温度容易控制，二氧化碳气体利用率高，能很好的提高碳化效率，碳化效率相比同样的碳化罐可提高10倍。

(3)碳化后进一步降温，提高碳化后浆液稳定性，使整个工艺产品提取率提高5％。

附图说明

图1是本实用新型的连续式碳化反应装置的装置图。