[发明专利]微蒸汽低能耗重镁水热解装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种重镁水热解装置，具体指微蒸汽低能耗重镁水热解装置。

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，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、高效、低能耗的微蒸汽低能耗重镁水热解装置。

为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：

一种微蒸汽低能耗重镁水热解装置，包括重镁水储槽、重镁水输送泵和列管式换热器，其特征在于：重镁水储槽经重镁水输送泵连接列管式换热器壳程下部，列管式换热器上壳程经返流管连接列管式换热器的上管程，列管式换热器的上管程设有蒸汽阀，下管程经溢流管和降液管连接热解液储槽底部，热解液储槽底部为倒锥形；返流管和溢流管位于同一水平面，返流管和溢流管均连接有排气阀。

所述热解液储槽底部设有排料阀。

所述热解液储槽底部经管道、阀门和压滤泵连接压滤机。

装置工作时，重镁水储槽内重镁水通过泵输送进入列管换热器壳程下部，通过壳程上部返流管回流入管程，在列管内形成下降液流，通过溢流管连接降液管，通过热解液储槽锥底进入暂存，开启阀门与压滤泵输送浆料进入压滤机进行压滤操作，便于进行后续操作处理。

重镁水热解通过换热器壳程上升流与管程下降流构成逆流换热，通过蒸汽阀控制加入微量蒸汽达到重镁水所需热解温度。操作时，开启返流管和溢流管上的排气阀，返流管和溢流管在同一水平面上同时排出热解的二氧化碳气体，保证列管换热器的管程全充满液相，与上升壳程液相高效逆流换热。

实现热解操作只需微量蒸汽控制加入，以排气阀没有蒸汽大量溢出为佳，同时保证重镁水温度达到100℃，迅速完成热解反应；换热器壳程底部锥斗汇集管程热解液下降流，可以实现浆料无沉积通过溢流管进入降液管，从热解液储槽锥底进入暂存，实时对锥底沉积构成底部喷流搅动，避免浆料沉积板结，便于浆料通过阀门与压滤泵被流畅输送至压滤机，，实现压滤分离。

全充满逆流高效换热热解工艺耗能极少，热解过程只需实时补充微量蒸汽即可，对温度较高部位进行良好隔热保温处理，可以进一步减少热损耗；通过蒸汽冒出情况控制蒸汽的加入量，可以做到特别精确。

热解液储槽的锥底结构防堵塞措施巧妙也非常巧妙，关闭有关阀门再开启重镁水输送泵，可以利用泵压疏通管道和锥底形成的沉积堵塞。

与现有技术相比，本发明的有益效果还在于：

大流量液流加热热解但能耗极低；折返全液充满逆流换热特别巧妙高效；

换热器锥底出料与储槽锥底进料，防止沉降板结堵塞特别巧妙；关闭阀门利用泵压可以简便进行全线疏通；通过蒸汽冒出情况控制蒸汽加入量，便捷、高效、精确。

本发明实现了重镁水热解的低能耗、高效率生产，并且设备结构简单、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：

1、重镁水储槽；2、重镁水输送泵；3、列管换热器壳程；4、列管换热器管程；5、返流管；6、溢流管；7、降液管；8、热解液储槽；9、压滤泵；10、压滤机；11-15、阀门。

具体实施方式

现结合附图，对本发明进一步具体说明。

如图1所示微蒸汽低能耗重镁水热解装置，包括重镁水储槽1、重镁水输送泵2和列管式换热器，重镁水储槽1经重镁水输送泵2连接列管式换热器壳程3下部，列管式换热器上壳程经返流管5连接列管式换热器的上管程，列管式换热器的上管程设有蒸汽阀15，下管程经溢流管6和降液管7连接热解液储槽8底部，热解液储槽8底部为倒锥形；返流管5和溢流管6位于同一水平面，返流管5和溢流管6分别连接排气阀14、13。

所述热解液储槽8底部设有排料阀。

所述热解液储槽8部经管道、阀门11和压滤泵9连接压滤机10。