[發明專利]制備無水氯化鎂過程中脫水尾氣中水分的除去方法

無效

• 申請號: 200810232280.3
• 申請日: 2008-10-30
• 公開（公告）號: CN101417204A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發明（設計）人: 孫慶國;都永生;王世棟;李明珍;火焱;韓繼龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院青海鹽湖研究所
• 主分類號: B01D53/28
• 分類號: B01D53/28;C01F5/34
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司
• 代理人: 張英荷

技術領域

本發明屬于化工領域，涉及一種尾氣中水分的吸附方法，尤其涉及一種用二水氯化鎂脫水制備無水氯化鎂過程中尾氣中水分的除去方法。

背景技術

鎂是極其重要的有色金屬材料，能與其他金屬結合制備成高強度的合金，被廣泛應用于航天、汽車、電子、通訊等領域。無水氯化鎂是電解生產金屬鎂的原料。采用水氯鎂石(MgCl₂·6H₂O)脫水制備無水氯化鎂，然后由無水氯化鎂電解制備金屬鎂，是目前金屬鎂工業發展的最理想的工藝路線。水氯鎂石在脫水過程中分步脫去結晶水，其難點在于最后兩個水較難脫除，其易生成對電解有害的堿式氯化鎂和氧化鎂。

氯化氫保護氣氛下脫水被認為是最先進的脫水方法，因其脫水工藝產品質量相當高，環境污染相對比較小，生產過程中自動化程度比較高等優點備受人們的青睞。其脫水過程要在HCl氣氛保護下進行，通過維持反應體系內HCl氣體的濃度，抑制水合氯化鎂的水解。因此，在采用二水氯化鎂脫水制備無水氯化鎂的過程中，從脫水流化床出來的尾氣中含有HCl氣體和其它腐蝕性氣體，還有大量的水蒸汽。為了減少成本和避免環境污染，在工業化生產中HCl氣體應循環使用。而目前實現HCl氣體循環使用的方法是使用冷凝解析的方法脫除保護氣體中的水分。此工藝設備龐大、操作復雜、投資費用大。

發明內容

本發明的目的是提供一種成本低、工藝簡單、操作方便的制備無水氯化鎂尾氣中水分的除去方法。

本發明制備無水氯化鎂過程中尾氣中水分的除去方法，是以二水氯化鎂或無水氯化鈣為吸附劑，在吸附反應器中，使脫水尾氣進行接觸吸附反應，以除去尾氣中的水分，成為干燥的氣體。

所述吸附反應器為硫化床、移動床或固定床。

所述脫水尾氣進入吸附反應器的速度為1800～2200m³/h；吸附劑加入吸濕反應床的度為40～100kg/h。

所述吸附反應的溫度控制在45～80℃(最佳溫度控制在50～60℃)時，有利于吸附反應進行。吸附反應器內設冷卻器，以控吸附反應器的溫度。

脫水尾氣在進入吸附反應器前，先通過冷凝器冷凝降溫至40～65℃，以降低HCl氣體及其它腐蝕性氣體對吸濕床的腐蝕。進入吸附反應器的氣體含水量一般為5～15Wt.％。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

1、本發明處理后尾氣的水分含量為1～2％(處理前尾氣中水分含量為5～20％，)，能夠滿足無水氯化鎂脫水的要求。經處理后的尾氣又可作為無水氯化鎂脫水過程中的氣體。

2、本發明從無水氯化鎂脫水設備中出來的尾氣經過冷凝器冷凝后，溫度降低，其中的HCl氣體及其它腐蝕性氣體對吸濕床設備的腐蝕降低。

3、本發明采用的吸附劑水合氯化鎂、無水氯化鈣，可由鹽湖水氯鎂石、二水氯化鈣脫水制得；吸水后的吸附劑通過加熱可再生重復使用，降低了成本。

4、本發明簡單易行，操作安全，實用性強。

具體實施方式

以下通過具體實施例對本發明進行進一步說明。

實施例1

從無水氯化鎂脫水設備出來的尾氣，經過旋風分離器分離除去粉塵，經冷凝器冷凝降溫至60℃，進入吸附反應器(吸附反應器可采用硫化床、移動床或固定床)進行吸附反應。進入吸附反應器的氣體含水量為10％，氣體流量為2000m³/h；吸附反應器內的吸附劑為二水氯化鎂，進料速度為100kg/h；控制吸附反應器進口的氣體溫度為55℃，反應器出口氣體溫度為60℃(吸附反應器的溫度可通過設置在吸附反應器內的冷卻器控制)；經反應器處理后的氣體水分含量為1.38％。

干燥氣體經過旋風分離器除去粉塵后，由風機鼓入電加熱箱加熱至所需溫度(250～300℃)，進入脫水系統用于無水氯化鎂的生產，開始又一次循環。

實施例2：工藝與實施例1相同，吸附劑的進料速度為80kg/h。經反應器處理后的氣體水分含量為1.42％。

實施例3：工藝與實施例1相同，氣體流量為2200m³/h；吸附劑的進料速度為60kg/h。經反應器處理后的氣體水分含量為1.43％。

實施例4：工藝與實施例1相同，氣體流量為2200m³/h；改變吸附劑的進料速度為40Kg/h。經反應器處理后的氣體水分含量為1.71％。

實施例5：工藝與實施例1相同，氣體流量為1800m³/h；控制吸附反應器進口溫度為55℃，出口溫度為55℃。經反應器處理后的氣體水分含量為1.12％。