[发明专利]一种七水硫酸镁的连续反应工艺及连续反应设备

说明书

本发明公开了一种七水硫酸镁的连续反应工艺，包括：(1)使用高速剪切的固液混合器作为反应器，在固液混合器内同时加入水和/或母液，以及50％～98％浓度的硫酸和氧化镁粉；(2)在反应过程中，通过反应器的温控设备进行冷却降温控制；(3)反应后的产物为浆液混合物，将浆液混合物转入压滤器进行压滤过滤去除未反应物，压滤得到的液体进入结晶器进行结晶，得到含有结晶的液体，其中的结晶为七水硫酸镁产品。本发明还公开了一种实施上述连续反应工艺的连续反应设备。本发明使得七水硫酸镁能实现连续化、自动化、安全化的生产，且反应效率高、能耗低、清洁环保。

技术领域

本发明涉及无机合成领域，特别是涉及一种七水硫酸镁的连续反应工艺及连续反应设备。

背景技术

七水硫酸镁，化学式为MgSO₄·7H₂O，为白色或无色的针状或斜柱状结晶体。主要用于肥料、制革、印染、催化剂、造纸、塑料、瓷器、颜料、火柴、炸药和防火材料的制造，可用于印染细薄的棉布、丝，作为棉丝的加重剂和木棉制品的填料，医药上用作泻盐。

现有七水硫酸镁主要是利用50％～98％浓度的硫酸与氧化镁粉进行釜式反应，包括：(1)往反应釜注入定量的母液或者水与氧化镁粉，然后一边搅拌一边添加总量定量的硫酸进行反应。(2)反应过程中，控制加入硫酸的速度，来控制反应剧烈程度。(3)通过反应过程的末端时间测量PH值来确定加硫酸的终点。上述现有的七水硫酸镁反应工艺存在如下缺陷：

(1)现有的反应方法为釜式反应，无法做到连续反应，反应过程中常因温度控制问题，釜内热量分布不均匀的问题，温度过高时加剧反应而造成喷釜或者溢流，给生产过程中带来危险性。温度过低时，出现反应不足而镁粉凝结，形成大块固体物而损坏搅拌器，进而中断整个反应。

(2)反应过程中，容易出现集中发热现象，产生大量的烟气、水蒸气和硫酸雾。

(3)反应时间过长，12～24小时为一个完整的反应周期，能耗比较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种七水硫酸镁的反应工艺，使其能实现连续化、自动化、安全化的生产，且反应效率高、能耗低、清洁环保。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种七水硫酸镁的连续反应工艺，包括：

(1)使用高速剪切的固液混合器作为反应器，在固液混合器内同时加入水和/或母液，以及50％～98％浓度的硫酸和氧化镁粉；

(2)在反应过程中，通过反应器的温控设备进行冷却降温控制；

(3)反应后的产物为浆液混合物，将浆液混合物转入压滤器进行压滤过滤去除未反应物，压滤得到的液体进入结晶器进行结晶，得到含有结晶的液体，其中的结晶为七水硫酸镁产品。

进一步地，所述反应器的温控设备为设置在反应器外圈的夹套，通过通入冷却介质对反应进行降温控制，温度控制在70～100℃。

进一步地，所述含有结晶的液体经离心设备离心，获得的结晶为七水硫酸镁产品，经离心得到的母液循环到反应器中进行连续反应。

进一步地，在反应过程中，通过流量计和粉体加料器控制液体和粉体的添加速度进而控制反应的均匀度；且通过不同的进料口同时加入水和/或母液，以及50％～98％浓度的硫酸和氧化镁粉。

本发明还公开了一种七水硫酸镁的连续反应设备，用于实施上述的七水硫酸镁的连续反应工艺，包括：反应器、压滤器及结晶器；所述反应器采用具有高速剪切的固液混合器，所述反应器通过管道连接压滤器，所述压滤器通过管道连接结晶器；所述反应器设置有温控设备。

进一步地，所述反应器的温控设备为设置在反应器外圈的夹套，用于通过通入冷却介质对反应进行降温控制。