旋流动态煅烧炉及闪蒸干燥机在高纯氧化镁生产中的应用

赵世友

（沈阳职业技术学院机械装备系，辽宁 沈阳 110045）

1.引言

高纯高活性氧化镁广泛用于橡胶、高级塑料、高档陶瓷电子元件、高级电缆，油漆、高级造纸和医药行业等。也是生产高纯电熔镁砂的原料，是镁系列精细化工产品。目前国内生产氧化镁主要是碳酸化法、沉淀法、酸解法、微波辐射法，另还有以卤水为原料的铵法等。此种生产资源浪费大，成本高。利用热解法旋流动态煅烧炉煅烧出高纯氧化镁的生产工艺与传统生产方法相比具有工艺简单、无污染节省能源、自动化程度高操作简单方便、设备维护方便等优势，生产后经济、社会效益具佳。

2.旋流动态煅烧炉及闪蒸干燥机设备特点

煅烧是改性、提纯、分解、氧化还原化工工艺过程。一般煅烧过程，物料呈静态和半动态运动。煅烧时物料比表面积越大，传热速度越快，煅烧时间越短。旋流动态煅烧是将粉状物料与加热的热介质充分混合后作同向旋转流态化流动，形成最大比表面热交换，达到瞬间煅烧，是保证充分吸热、分解，提高产品品质的全新工艺。

旋流动态煅烧炉主要由介质加热系统、加料系统、气固体混合装置、煅烧炉、气固分离收集装置组成。预煅烧物料经加料系统由气固混合器送入炉内，产生均匀的气固二相流，在管道处与高温热气体混合后进入旋流动态煅烧炉，同加热系统加热的热介质混合后呈旋流状流态化运动，并快速传质传热完成瞬间煅烧过程，进入气固分离器，物料与气体被引风机引入，分离后的固体与气体分别从排料口和排风口排出。该系统的技术特点：

1）连续操作、瞬间煅烧、多温、多压点监控，整个系统可实现自动化控制。

2）气固混合充分，煅烧温度、时间可控，产品品质稳定。

3）系统封闭，无环境污染，采用多层次回收，回收率高，文明生产。

图1 旋流动态煅烧工艺流程及设备

4）煅烧尾气可配备冷却器、干燥器进行系统组合，有效利用热能。

旋流动态煅烧炉的基本配置：采用系统引风装置，系统处于负压状态；用直接或间接方式获得热介质，煅烧尾气采用冷却，旋风分离，袋式过滤器进行空气净化和产品回收。对煅烧有特殊工艺要求的物料如延长恒温时间，煅烧气体回收利用，惰性气体保护等，采取相应配置结构以实现工艺要求。其工艺流程及设备如上图1。

旋转闪蒸干燥是将固体完全流态化的一种干燥方式，干燥主机具有机械、气流分散、干燥物料的粒度调整功能，将高含湿膏糊状、滤饼状物料加入干燥主机后与被加热的热介质混合，物料在热风与机械分散力作用下形成双旋流颗粒状流态化状态，瞬间完成热质交换，干燥后的物料进入捕集器获得粉状产品。

工艺系统有三种方式：全正压系统，全负压系统，正负压系统。正负压系统通常采用鼓引风机装置，系统主机保持微正压或微负压状态，配备不同热源设备以直接或间接加热方式提供热介质，干燥后的废气由旋风分离器，布袋除尘器等装置净化。全正压系统和全负压系统主要针对特殊要求的干燥。正负压系统流程如下图2。

图2 正负压系统流程

3.高纯氧化镁煅烧工艺流程

高纯氧化镁的生产状况：热解法是以青海格尔木察尔汗盐湖出产的Mgcl2为原料，经溶解→干燥→分解（旋流动态煅烧炉）→洗涤→干燥→提纯后获得高纯氧化镁，并其中可产出副产品→高纯氢氧化镁。

该系统为氧化镁生产工艺流程的设备系统流水线，需要煅烧的物料，经加料系统通过气固混合进入煅烧炉旋转加速段，同加热系统加热的高温气体进行充分混合后，呈旋流状，作流态化运动，煅烧在16～28秒钟瞬间完成后，进入气固分离装置，分离后的固体和气体分别从排料口和排风口排出。高纯氧化镁煅烧工艺流程如上图3。

图3 高纯氧化镁煅烧工艺流程图

结束语

旋流动态煅烧炉及闪蒸干燥机设备主要为物料进行氧化、还原、分解以及改性等技术要求的产品技术先进，设计合理，结构紧凑，适用范围广，生产能力大，产品质量好，效率高，节能，在一个设备内干燥、粉碎、筛分一次完成，消除环境污染，整机性能达到国际先进技术。

[1]安娜-玛丽娅·比安什.传热学.大连:大连理工大学出版社,2008.02.

[2]王保国.传热学.北京:机械工业出版社,2009.01.