[其他]碳酸錳熱解制取二氧化錳的方法和設(shè)備

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87100333
• 申請(qǐng)日: 1987-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN87100333A
• 公開（公告）日: 1987-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 諶曙永;陳漢民;楊新典;趙艷艷;張漢雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南省冶金規(guī)劃設(shè)計(jì)院;衡陽錳制品廠
• 主分類號(hào): C01G45/02
• 分類號(hào): C01G45/02
• 代理公司: 湖南省專利事務(wù)所
• 代理人: 秦為義,張妮妮

本發(fā)明屬于一種用碳酸錳熱解制取二氧化錳的方法和設(shè)備。

以碳酸錳熱解氧化制取二氧化錳的方法，最初用于工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，是將碳酸錳置于各種類型的爐窯中，在空氣中進(jìn)行焙燒，其結(jié)果反應(yīng)效果差，二氧化錳轉(zhuǎn)化率低。如果將溫度控制在300℃以下時(shí)，反應(yīng)不充分，轉(zhuǎn)化率只有20%;如果將溫度提高至300～400℃時(shí)，轉(zhuǎn)化率也才達(dá)到60%左右。但以上兩種情況所制得的二氧化錳的晶型皆為γ型，活性好。如果再將溫度升高，當(dāng)超過400℃時(shí)，轉(zhuǎn)化率雖有所增加，但晶型開始轉(zhuǎn)變?yōu)棣滦停钚韵陆担绊懏a(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)溫度達(dá)到500℃時(shí)，晶型完全轉(zhuǎn)變?yōu)棣滦停钚愿睢榇耍^去曾先后采用各種方法予以改進(jìn)。例如，在碳酸錳焙燒過程中通入蒸汽或通入蒸汽和氧氣，使熱解氧化反應(yīng)在含濕或含濕富氧的氣體中進(jìn)行。又如，將碳酸錳加熱分解后，再加水重新焙燒;或先在含蒸汽的空氣中焙燒，再在含蒸汽的氧氣中焙燒;進(jìn)行兩段熱解氧化反應(yīng)過程。

日本專利昭50-21995號(hào)，提出在焙燒溫度為280°～400℃，空氣中的蒸汽含量在10～80%范圍內(nèi)，碳酸錳經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間處理，二氧化錳含量可達(dá)80%，晶型為γ型。

西德專利DE-3036962號(hào)，所敘述的二氧化錳制造方法，其特點(diǎn)是將碳酸錳先在溫度275°～375℃及含蒸汽量15～85%的空氣中焙燒，然后再在含蒸汽15～85%的氧氣中進(jìn)行焙燒，可以制得活性好，含量為80%或更高的二氧化錳。

以上各種方法，雖然都提高了二氧化錳的轉(zhuǎn)化率，但均須添加蒸汽和氧氣，因此相應(yīng)地增加了設(shè)備費(fèi)用和生產(chǎn)成本。除此以外，上述的碳酸錳熱解氧化的焙燒溫度須控制在300～400℃之間。因此，所需溫度低，而且可利用的溫差小。如果采取通常的燒煤或燒油直接加熱方式，則燃燒溫度高，而實(shí)際應(yīng)用的溫度低，且余熱利用困難。以致熱效率低，能耗大，溫度也較難控制。

本發(fā)明的目的在于克服上述生產(chǎn)工藝中的缺點(diǎn)，提出一種使其在熱解氧化反應(yīng)過程中，無須加入蒸汽和氧氣，同樣可以達(dá)到較高的二氧化錳轉(zhuǎn)化率。并且在焙燒加熱過程中，采用低溫?zé)嵩矗瑫r(shí)充分利用余熱，提高熱效率，降低能耗。

本發(fā)明是以合成碳酸錳為原料，置于廻轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行焙燒，經(jīng)熱解氧化后，獲得質(zhì)量高，活性好的γ型二氧化錳。

本發(fā)明的工藝方法其特點(diǎn)是：（1）采取間接焙燒方式，將用于焙燒的加熱氣體和參與熱解氧化反應(yīng)的氣體分開，兩者互不接觸，各行其道，成為獨(dú)立的密閉循環(huán)系統(tǒng)。（2）采取加熱氣體、反應(yīng)氣體與被加熱的物料均同一方向流動(dòng)，使其在焙燒過程中形成予熱、反應(yīng)、干燥三個(gè)階段。（3）焙燒物料采用含水碳酸錳，使其在予熱段蒸發(fā)為水蒸汽，并調(diào)節(jié)碳酸錳的含水量在10～50%范圍內(nèi)，以控制反應(yīng)氣體中所需的蒸汽含量。（4）反應(yīng)氣體中所需的含氧量約為化學(xué)計(jì)算量的120～140%，采取調(diào)節(jié)窯內(nèi)空氣吸入量來控制。

當(dāng)焙燒過程中，廻轉(zhuǎn)窯的入口溫度控制在400℃左右。以保證開始窯頭予熱段的溫度較高（400～375℃），使碳酸錳中含水量可以較快地蒸發(fā)為水蒸汽，迅速形成反應(yīng)所需的含濕氣體;而窯內(nèi)中部反應(yīng)段的溫度適中（375～325℃），符合于碳酸錳熱解氧化的所需溫度;最后窯尾干燥段的溫度較低（325～300℃），既可滿足脫水干燥，又不致因溫度過高而使已形成的γ型二氧化錳改變晶型，從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。以上充分體現(xiàn)了在廻轉(zhuǎn)窯焙燒反應(yīng)過程中，采取參與反應(yīng)的物料和氣體以及加熱介質(zhì)三者同向流動(dòng)的優(yōu)越性。

本發(fā)明的新型廻轉(zhuǎn)窯，其特點(diǎn)是：（1）窯體為雙層夾套結(jié)構(gòu)，由外殼和內(nèi)筒組成，外殼用鋼板焊接而成，內(nèi)筒由不銹鋼制作。焙燒物料在內(nèi)筒中進(jìn)行反應(yīng)，外殼與內(nèi)筒之間的夾套為加熱介質(zhì)的循環(huán)通道。由此形成間接加熱焙燒方式。（2）為了滿足工藝過程對(duì)加熱介質(zhì)、反應(yīng)氣體和物料三者同向流動(dòng)的要求。在廻轉(zhuǎn)窯的窯頭裝有加熱介質(zhì)入口管（即熱風(fēng)進(jìn)風(fēng)管16），空氣吸入管和供料裝置;在窯尾裝有加熱介質(zhì)出口管（即熱風(fēng)出風(fēng)管17）排煙管和出料裝置（3）為了適應(yīng)焙燒所需低溫?zé)嵩春统浞只厥沼酂幔捎昧丝諝庾鳛榧訜峤橘|(zhì)，并配置了電阻加熱器、熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)和熱風(fēng)管道，由此形成密閉循環(huán)的焙燒加熱回路。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的設(shè)備加以詳細(xì)敘述：

圖1????廻轉(zhuǎn)窯總體布置圖

圖2????廻轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)剖面圖

圖3????廻轉(zhuǎn)窯設(shè)備配套系統(tǒng)圖

本發(fā)明的工藝設(shè)備由廻轉(zhuǎn)窯本體及其驅(qū)動(dòng)裝置、供料及出料系統(tǒng)、供氣及排煙系統(tǒng)三部份所組成。