[发明专利]尾热回收除尘一体式重镁水热解装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种重镁水热解装置，具体指尾热回收除尘一体式重镁水热解装置。

背景技术

碱式碳酸镁是制镁工业中最重要的化合物之一，被广泛用作牙膏、油漆、化妆品、塑料、橡胶等的添加剂。通常，碱式碳酸镁可以通过热解获得，即热解碳酸氢镁得到，其主要反应机理是2Mg(HCO3)2=Mg2(OH)2CO3+3CO2+H2O。

现代工业中主要采用热解碳酸氢镁溶液即热解重镁水的方法生产碱式碳酸镁，热解过程中需要消耗大量的热能，但现有的热解装置普遍存在换热效率低，尾热利用不充分，因而能耗高、生产成本居高不下；另一方面，重镁水热解反应的热力学和动力学过程中，气液相接触和传热、传质慢，导致反应速度慢、效率低。这些显然都不利于建设“资源节约型、环境友好型”两型社会，以及工业生产中大幅度降低万元GDP能耗的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种结构简单实用、反应速度快、尾热利用充分，低能耗的尾热回收除尘一体式重镁水热解装置。

为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：

一种尾热回收除尘一体式重镁水热解装置，包括锅炉和热解罐，其特征在于：锅炉蒸汽管分别经阀门连接热解罐底部和顶部，热解罐顶部设有排气阀，热解罐顶部空间设有避免蒸汽直喷的挡流板，热解罐上部连接有风机；锅炉尾气管连接旋风除尘尾热高效回收器，旋风除尘尾热高效回收器由列管式换热器和旋风除尘器叠加而成，锅炉尾气管切向连接旋风除尘器，旋流除尘后在锥底通过闭风器排出灰尘，尾气通过旋流上升管连接锥体，分散均匀后穿过列管，由上部锥斗集中后通过排气管排出；重鎂水储槽经重镁水输送泵连接列管换热器壳程下部，列管换热器壳程上部经预热重镁水输送管连接热解罐。

所述热解罐底部为倒锥形结构，经压滤泵连接压滤机。

装置工作时，锅炉通过蒸汽管输送蒸汽，尾气管排除燃烧尾气，高温尾气含有大量热能，利用旋风除尘尾热高效回收器进行除尘与热回收，尾气经入口切向进入旋风除尘器，在旋风除尘器内旋流除尘，在锥底通过闭风器排出灰尘，尾气返回，通过旋流上升管连接锥体分散均匀后穿过列管，由上部锥斗集中通过排气管排出。

重鎂水储槽内重鎂水通过输送泵输送入列管换热器壳程下部，与尾气换热后从壳程上部通过预热重镁水输送管输送入热解罐，热解罐按压力容器设计与使用。

重鎂水热解通过锥底阀门控制蒸汽加热热解，按需要开启排气阀排空，这样可以良好升温全罐液体，也防止锥底出口堵塞，热解完成通过压滤泵输出浆料入压滤机进行压滤分离。

压滤操作起始阶段由于压滤机内是空的可以大流量浆料快速低压输入，但这种情况压滤泵会大幅偏离理想工作状态，电动机会大幅超载；压滤进入后期阶段由于压滤机充盈，阻力很大，压滤泵又会因扬程不够，很难充分发挥压滤机工作能力。压滤操作的阶段性特点不同，如果能改善泵的不足使压滤前期可以大流量不过载，后期阶段压滤可以提升输送压力，具有特别重要的意义。

压滤过程优化在本装置中得以这样实现：开启风机并适度打开风机前控制阀与顶部排气阀，使热解罐内充入一定空气后再关闭风机与阀门，这时可以控制开启顶部蒸汽阀，使罐内压力适当，挡流板避免蒸汽直喷扰动空气层，空气层形成一个隔热活塞，蒸汽压力通过空气层活塞作用在浆料上。

开启压滤泵进行压滤操作，控制蒸汽压力适当可以实现早期阶段大流量低压不过载和快速进料压滤；后期阶段调控蒸汽压力串联压滤泵，可以提升压滤压力，充分发挥压滤机的工作性能，提升压滤的速度、效率和质量。

与现有技术相比，本发明的有益效果还在于：

将尾热回收与除尘进行创造性集成，使尾热回收与除尘一步完成，减小了设备投入也提高了工作效率；

通过换热器壳程外的尾气旋流与换热器列管内的尾气上升，进行两步高效换热和尾热回收，效率极高，尾热利用热别充分；

利用空气活塞来传递蒸汽压力和隔离热量，特别巧妙并且简单易行；

控制蒸汽压力协同作用，弥补了压滤泵的不足，使压滤高效快速进行。

本发明实现了重镁水热解的低能耗、高效率生产，并且解决了重镁水浆料压滤过程中存在的诸多缺陷，实用性强，应用前景广阔。

附图说明

图1是本发明的平面结构示意图。

图中各标号表示：