基于资源化利用的氢氧化镁生产装置

权利要求书： 1.一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，其特征在于：一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，包括依次连接的打浆罐、空化反应器、蒸氨液闪蒸罐、卧式双鼓离心机、气雾沉镁塔、喷射反应器、沉镁液闪蒸罐、带式真空过滤机、高速混合机、流化床干燥器、气流粉碎机；所述空化反应器上方设有蒸氨塔；所述打浆罐用于配制MgO与铵盐的混合浆液；所述空化反应器用于浆液的蒸氨反应；所述蒸氨液闪蒸罐用于对蒸氨液进行闪蒸；所述卧式双鼓离心机用于对闪蒸液进行液固分离；所述气雾沉镁塔用于对分离出的精镁液进行雾化并与氨气进行沉镁反应；所述喷射反应器用于沉镁液与氨气继续进行沉镁反应；所述沉镁液闪蒸罐用于对沉镁液进行闪蒸；所述带式真空过滤机用于对闪蒸液进行液固分离；所述高速混合机用于对分离出的氢氧化镁进行改性；所述流化床干燥器用于干燥改性后的氢氧化镁；所述气流粉碎机用于对干燥后的氢氧化镁粉末研磨分级；

所述喷射反应器和蒸氨塔间设有氨气回流管线，所述氨气回流管线用于将喷射反应器内未反应的氨气输送至蒸氨塔底；所述空化反应器包括反应器本体，所述反应器本体内壁上设有齿形挡板；外壁上设有夹套，该反应器本体其内设有中空的搅拌传热转子，所述搅拌传热转子下部设有锚式搅拌桨，锚式搅拌桨上方搅拌传热转子外壁设有多层桨叶；所述喷射反应器为喷射搅拌，采用夹套换热；所述空化反应器通过搅拌传热转子和夹套换热。

2.根据权利要求1所述的一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，其特征在于：所述装置还包括：氨气压缩机、水蒸汽压缩机，所述氨气压缩机输入、输出端分别连接蒸氨塔顶部氨气出口及氨气缓冲罐，氨气缓冲罐连接气雾沉镁塔，蒸氨塔内的分离出的氨气，经氨气压缩机压缩后的进入氨气缓冲罐，氨气缓冲罐收集的氨气进入到气雾沉镁塔；所述水蒸汽压缩机输入端连接蒸氨液闪蒸罐、沉镁液闪蒸罐，输出端连接空化反应器；蒸氨液闪蒸罐、沉镁液闪蒸罐内绝热闪蒸出的低压水蒸汽进入水蒸汽压缩机升温升压后形成二次水蒸汽，作为空化反应器的辅助热源。

3.根据权利要求1所述的一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，其特征在于：所述多层桨叶为均匀布设在搅拌传热转子上的45度12叶透平桨，各层桨叶均与齿形挡板的各齿在水平方向上交错设置；所述齿形挡板为四块，间隔90°呈对称设置在反应器本体内壁上。

4.根据权利要求1所述的一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，其特征在于：所述气雾沉镁塔包括分别设置塔内上部和下部的两个精镁液雾化器，上部的精镁液雾化器上方还设置有除雾器，下部的精镁液雾化器设置在底部氨气进口的上方；还包括液封管，所述液封管用于将气雾沉镁塔内沉镁液输送至喷射反应器内的液面之下。

5.根据权利要求1所述的一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，其特征在于：所述装置还包括旋风分离器、袋式过滤器、流化空气预热器，所述旋风分离器和袋式过滤器用于将流化床干燥器排出的含有氢氧化镁的热空气进行气固分离，分离出的氢氧化镁粉末进入到气流粉碎机，所述流化空气预热器以旋风分离器和袋式过滤器分离出的热空气为热源预热流化空气，预热的流化空气进入流化空气加热器再次加热后进入流化床干燥器热风流化物料。

6.根据权利要求5所述的一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，其特征在于：所述装置还包括水蒸汽冷凝水罐I、II；空化反应器以二次水蒸汽和水蒸汽为热源，流化床干燥器、流化空气加热器以水蒸汽为热源，所述水蒸汽冷凝水罐I用于收集空化反应器产生的二次水蒸汽冷凝水，收集的二次水蒸汽冷凝水用于卧式双鼓离心机的滤饼洗涤水，所述水蒸汽冷凝水罐II用于收集流化床干燥器内置加热排管、流化空气加热器产生的水蒸汽冷凝水，收集的水蒸汽冷凝水用于带式真空过滤机的滤饼洗涤水。

7.根据权利要求1所述的一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，其特征在于：所述装置还包括母液罐，用于收集带式真空过滤机过滤后的母液，收集后的母液经蒸氨塔的上段的冷却器后进入打浆罐，作为打浆罐的配料水。

说明书： 一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置技术领域[0001] 本实用新型属于化工技术领域，具体涉及一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置。

背景技术[0002] 氢氧化镁工业生产方法一般是采用氨法和烧碱法等，以氨法制备为主。主要原料采用轻烧粉、卤水等，若处理不当，会影响氢氧化镁的晶型，进而影响氢氧化镁的品质。氢氧

化镁制备过程一般采用釜式反应器及机械搅拌，这种制备设备存在的弊端是传热、传质效

率低；反应周期长，能耗高，能耗的增加导致成本上升，不利于工业化生产。采用新设备由轻

烧粉、硝酸铵通过蒸氨反应和沉镁反应制备氢氧化镁，然后通过化学改性氢氧化镁，一步法

生产高品质氢氧化镁，工艺简单，质量稳定，典型绿色化工工艺，属于环境友好过程。

[0003] 本领域急于寻找一种低能耗、环境友好型的制备氢氧化镁生产装置，其能克服上述技术问题。

实用新型内容

[0004] 针对上述工程问题和市场需求，为了克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，其工艺流程简单，连续操作，自动化程度高，

资源循环利用，环境友好，同时采用先进的空化反应器、喷射反应器、蒸氨塔、气雾沉镁塔、

MR等装备；采用空化反应器、喷射反应器直接取代了机械搅拌釜式反应器，安全，节能，用

以实现制备氢氧化镁过程中资源的合理利用，回收干燥过程剩余的热量，采用MR技术回收

蒸氨、沉镁反应过程热量，大幅度降低了能耗。

[0005] 为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：[0006] 一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，包括依次连接的打浆罐、空化反应器、蒸氨液闪蒸罐、卧式双鼓离心机、气雾沉镁塔、喷射反应器、沉镁液闪蒸罐、带式真空过滤

机、高速混合机、流化床干燥器、气流粉碎机；所述空化反应器上方设有蒸氨塔；所述打浆罐

用于配制MgO与铵盐的混合浆液；所述空化反应器用于浆液的蒸氨反应；所述蒸氨液闪蒸罐

用于对蒸氨液进行闪蒸；所述卧式双鼓离心机用于对闪蒸液进行液固分离；所述气雾沉镁

塔用于对分离出的精镁液进行雾化并与氨气进行沉镁反应；所述喷射反应器用于沉镁液与

氨气继续进行沉镁反应；所述沉镁液闪蒸罐用于对沉镁液进行闪蒸；所述带式真空过滤机

用于对闪蒸液进行液固分离；所述高速混合机用于对分离出的氢氧化镁进行改性；所述流

化床干燥器用于干燥改性后的氢氧化镁；所述气流粉碎机用于对干燥后的氢氧化镁粉末研

磨分级；

[0007] 所述喷射反应器和蒸氨塔间设有氨气回流管线，所述氨气回流管线用于将喷射反应器内未反应的氨气输送至蒸氨塔底；

[0008] 所述空化反应器包括反应器本体，所述反应器本体内壁上设有齿形挡板，外壁上设有夹套，该反应器本体其内设有中空的搅拌传热转子，所述搅拌传热转子下部设有锚式

搅拌桨，锚式搅拌桨上方搅拌传热转子外壁设有多层桨叶；

[0009] 所述喷射反应器为喷射搅拌，采用夹套换热；所述空化反应器通过搅拌传热转子和夹套换热。

[0010] 进一步地，所述装置还包括：氨气压缩机、水蒸汽压缩机，所述氨气压缩机输入、输出端分别连接蒸氨塔顶部氨气出口及氨气缓冲罐，氨气缓冲罐连接气雾沉镁塔，蒸氨塔内

的分离出的氨气，经氨气压缩机压缩后的进入氨气缓冲罐，氨气缓冲罐收集的氨气进入到

气雾沉镁塔；所述水蒸汽压缩机输入端连接蒸氨液闪蒸罐、沉镁液闪蒸罐，输出端连接空化

反应器；蒸氨液闪蒸罐、沉镁液闪蒸罐内绝热闪蒸出的低压水蒸汽进入水蒸汽压缩机升温

升压后形成二次水蒸汽，作为空化反应器的辅助热源。

[0011] 进一步地，所述多层桨叶为均匀布设在搅拌传热转子上的45度12叶透平桨，各层桨叶均与齿形挡板的各齿在水平方向上交错设置；所述齿形挡板为四块，间隔90°呈对称设

置在反应器本体内壁上。

[0012] 进一步地，所述气雾沉镁塔包括分别设置塔内上部和下部的两个精镁液雾化器，上部的精镁液雾化器上方还设置有除雾器，下部的精镁液雾化器设置在底部氨气进口的上

方；还包括液封管，所述液封管用于将气雾沉镁塔内沉镁液输送至喷射反应器内的液面之

下。

[0013] 进一步地，所述装置还包括旋风分离器、袋式过滤器、流化空气预热器，所述旋风分离器和袋式过滤器用于将流化床干燥器排出的含有氢氧化镁的热空气进行气固分离，分

离出的氢氧化镁粉末进入到气流粉碎机，所述流化空气预热器以旋风分离器和袋式过滤器

分离出的热空气为热源预热流化空气；预热的流化空气进入流化空气加热器再次加热后进

入流化床干燥器热风流化物料。

[0014] 进一步地，所述装置还包括水蒸汽冷凝水罐I、II，空化反应器以二次水蒸汽和水蒸汽为热源，流化床干燥器、流化空气加热器以水蒸汽为热源；所述水蒸汽冷凝水罐I用于

收集空化反应器产生的二次水蒸汽冷凝水，收集的二次水蒸汽冷凝水用于卧式双鼓离心机

的滤饼洗涤水；所述水蒸汽冷凝水罐II用于收集流化床干燥器内置排管加热器、流化空气

加热器产生的水蒸汽冷凝水，收集的水蒸汽冷凝水用于式真空过滤机的滤饼洗涤水。

[0015] 进一步地，所述装置还包括母液罐，用于收集带式真空过滤机过滤后的母液，收集后的母液经蒸氨塔的上段的冷却器后进入打浆罐，作为打浆罐的配料水。

[0016] 一种基于上述装置的氢氧化镁生产方法，具体包括如下步骤：[0017] (1)原料MgO、NH4NO3，水连续进入打浆罐内，在机械搅拌器搅拌下，进行打浆；[0018] (2)将打浆罐内MgO浆液经重力连续进入到空化反应器内，MgO浆液在空化反应器内进行蒸氨反应；空化反应器采用二次水蒸汽、水蒸汽通入搅拌传热转子和夹套加热；空化

反应器内的液相经蒸氨液泵进入到蒸氨液闪蒸罐，空化反应器内的气相进入到蒸氨塔；

[0019] (3)空化反应器内的气相进入到蒸氨塔和来自喷射反应器的氨气、水蒸汽混合，在蒸氨塔内将氨气和水蒸汽分离，氨气除雾后进入到氨气压缩机，压缩后的氨气经氨气缓冲

罐进入到气雾沉镁塔；

[0020] (4)空化反应器内的液相经蒸氨液泵进入到蒸氨液闪蒸罐内，绝热闪蒸出低压水蒸汽，水蒸汽进入水蒸汽压缩机升温升压后作为二次水蒸汽使用；蒸氨液闪蒸罐内闪蒸液

经重力进入到卧式双鼓离心机；

[0021] (5)蒸氨液闪蒸罐内闪蒸液经重力进入到卧式双鼓离心机进行液固分离；分离出的精镁液进入到精镁液罐，经精镁液泵连续进入到气雾沉镁塔；

[0022] (6)精镁液连续进入到气雾沉镁塔内，雾化的精镁液与塔底进入的氨气进行沉镁反应；未反应的氨气经除雾器排出塔外进入到喷射反应器的耦合器，沉镁液经液封管进入

到喷射反应器内的液面下；

[0023] (7)喷射反应器内沉镁液经喷射反应器的动力流体泵部分进入到耦合器，经喷射器和氨气继续进行沉镁反应，部分进入到沉镁液闪蒸罐；喷射反应器未反应的氨气和水蒸

汽进入到蒸氨塔底部为其提供部分热量；

[0024] (8)沉镁液进入到沉镁液闪蒸罐，绝热闪蒸出低压水蒸汽，水蒸汽进入水蒸汽压缩机升温升压后作为二次水蒸汽使用；沉镁液闪蒸罐内闪蒸液经重力进入到带式真空过滤

机；

[0025] (9)沉镁液闪蒸罐内闪蒸液经重力进入到带式真空过滤机进行液固分离；分离出的氢氧化镁滤饼进入高速混合机；

[0026] (10)将带式真空过滤机分离出的氢氧化镁滤饼连续进入到高速混合机，同时加入助剂，搅拌对其进行改性；高速混合机改性后的氢氧化镁进入到流化床干燥器；

[0027] (11)将高速混合机改性后的氢氧化镁经高速混合机的下料机连续进入到流化床干燥器；流化床干燥器排出的含有氢氧化镁的热空气通过旋风分离器、袋式过滤器将气固

分离；

[0028] (12)将流化床干燥器出来的氢氧化镁粉末，以及旋风分离器、袋式过滤器将气固分离出氢氧化镁粉末，连续进入到气流粉碎机进行研磨分级后，经旋风分离器、袋式过滤器

将气固分离，氢氧化镁粉末进入到氢氧化镁粉末料仓。

[0029] 进一步地，MgO为工业品MgO轻烧粉，MgO质量含量为85％；固体NH4NO3为工业品，NH4NO3质量含量为99％；所用水蒸汽为公用工程水蒸汽为自备电厂0.45MPa，245℃的背压水

蒸汽；公用工程水蒸汽主要为流化床干燥器提供热源，同时也为空化反应器提供热源；所述

蒸氨液闪蒸罐及沉镁液闪蒸罐闪蒸出的低压水蒸汽至MR，二次水蒸汽温度为268℃，压力

为0.14MPa的过热水蒸汽；二次水蒸汽可为空化反应器提供热源。

[0030] 进一步地，所述步骤(1)打浆罐内加入原料为MgO轻烧粉、固体NH4NO3(装置正常运行后，只需要补加)，带式真空过滤机回收的母液经预热连续进入打浆罐内，在机械搅拌器

搅拌下，进行打浆；MgO浆液固体质量含量以MgO计为3.5％～4.5％，MgO与NH4NO3摩尔比为1：

(2.58～2.68)；所述打浆罐内温度为50℃～55℃，压力为常压，物料的停留时间为2h～

2.5h。

[0031] 进一步地，所述步骤(2)将打浆罐1内MgO浆液经重力连续进入到空化反应器内，MgO浆液在空化反应器内进行蒸氨反应，所述空化反应器内温度为105℃～110℃，压力为

0.12MPa～0.14MPa，空化反应器的搅拌传热转子转速为1000rpm～1100rpm，物料的停留时

间为2h～2.5h。

[0032] 进一步地，所述步骤(3)蒸氨塔3塔顶温度为50℃～60℃，压力为常压。[0033] 进一步地，所述步骤(4)蒸氨液闪蒸罐绝热闪蒸温度为60℃～65℃，物料的停留时间为1h～1.5h。

[0034] 进一步地，所述步骤(5)卧式双鼓离心机5的外转鼓为2350rpm，内转鼓为2400rpm，杂质滤饼的温度为45℃～50℃，含湿率(湿基)为35％～40％；步骤(6)气雾沉镁塔塔顶温度

为80℃～90℃，压力为0.15MPa～0.16MPa，塔底温度为120℃～130℃，压力为0.2MPa～

0.27MPa。

[0035] 进一步地，所述步骤(7)喷射反应器内温度为110℃～115℃，压力为0.143MPa～0.169MPa，物料的停留时间为2h～2.5h。

[0036] 进一步地，所述步骤(8)沉镁液闪蒸罐绝热闪蒸温度为60℃～65℃，物料的停留时间为1h～1.5h。

[0037] 进一步地，所述步骤(9)带式真空过滤机9的压力为0.053MPa～0.043MPa，氢氧化镁滤饼含湿率为(湿基)45％～50％，氢氧化镁滤饼温度为40℃～45℃。

[0038] 进一步地，所述步骤(10)高速混合机内温度为80℃～85℃，压力为常压，物料的停留时间为1h～1.5h。

[0039] 进一步地，所述步骤(11)将流化床干燥器由流化空气加热器提供热风流化干燥改性后的氢氧化镁颗粒；内置加热内排管提供主要干燥热量，所述流化床干燥器内的温度为

185℃～195℃，物料的停留时间为0.75h～1h；氢氧化镁粉末离开流化床干燥器的温度为80

℃～85℃，离开流化空气预热器的干燥废气的温度为70℃～75℃。

[0040] 进一步地，所述步骤(12)气流粉碎机研磨分级后的氢氧化镁的粒径小于2μm。[0041] 本实用新型的一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置及方法，与现有技术相比，有益效果为：

[0042] 1、氨气密闭循环利用，环境友好；所用公用工程水蒸汽为自备电厂的背压水蒸汽；蒸氨、沉镁反应后的物流闪蒸出低压水蒸汽至MR，二次水蒸汽可为进行蒸氨反应的空化反

应器提供辅助热源；流化床干燥器分离出的热空气为流化床干燥器流化空气预热器提供热

源；喷射反应器出来的未反应氨气可为蒸氨塔提供辅助热源；水蒸汽冷凝水作为滤饼洗涤

水；资源有效利用，节能，绿色环保。

[0043] 2、采用空化反应器、喷射反应器、白钢规整填料蒸氨塔和气雾沉镁塔，强化了传热、传质，提高了生产效率，缩短了反应时间；气雾沉镁为氢氧化镁的晶型完整创造了先决

条件，喷射反应器高温沉镁为氢氧化镁的晶型完整提供了水热条件；高速混合机为氢氧化

镁改性提供了方便条件；

[0044] 3、氧化镁反应率大于90％，氢氧化镁质量优于工业品国标；本实用新型工艺成熟，连续操作，自动化程度高，资源循环利用，环境友好，装置综合节能30％。

附图说明[0045] 图1为本实用新型一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置示意图；[0046] 图2为本实用新型一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置中空化反应器结构示意图。

[0047] 附图标记：1、打浆罐，1?1、机械搅拌器；2、空化反应器，2?1、搅拌传热转子，2?2、机械密封，2?3、齿形挡板(四块均布)，2?4、夹套，2?5、45度12叶透平桨(四层)，2?6、锚式搅拌

桨，2?7、蒸氨液泵，2?8、二次水蒸汽冷凝水罐，2?9、二次水蒸汽冷凝水泵；3、蒸氨塔，3?1、白

钢规整填料，3?2、内置冷却器，3?3、除雾器，3?4、氨气压缩机，3?5、氨气缓冲罐；4、蒸氨液闪

蒸罐，4?1、水蒸汽压缩机；5、卧式双鼓离心机，5?1、精镁液罐，5?2、精镁液泵；6、气雾沉镁

塔，6?1、雾化器，6?2、除雾器，6?3、沉镁液液封管；7、喷射反应器，7?1、耦合器，7?2、喷射器，

7?3、动力流体泵；8、沉镁液闪蒸罐；9、带式真空过滤机，9?1、真空室，9?2、缓冲罐，9?3、真空

泵，9?4、洗水泵，9?5、母液罐，9?6、母液泵；10、高速混合机，10?1、搅拌桨，10?2、下料机；11、

流化床干燥器，11?1、公用工程水蒸汽冷凝水泵，11?2、耙式搅拌器，11?3、流化空气预热器，

11?4、流化空气加热器，11?5、加热内排管，11?6、旋风分离器，11?7、袋式过滤器，11?8、引风

机，11?9、公用工程水蒸汽冷凝水罐；12、气流粉碎机，12?1、旋风分离器，12?2、袋式过滤器，

12?3、氢氧化镁粉末料仓。

具体实施方式[0048] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新

型，并不用于限定本实用新型。

[0049] 实施例1[0050] 如图1、2所示，一种基于资源化利用的氢氧化镁生产装置，包括依次连接的打浆罐1、空化反应器2、蒸氨液闪蒸罐4、卧式双鼓离心机5、气雾沉镁塔6、喷射反应器7、沉镁液闪

蒸罐8、带式真空过滤机9、高速混合机10、流化床干燥器11、气流粉碎机12；所述空化反应器

上方设有蒸氨塔3；所述打浆罐1用于配制MgO与铵盐的混合浆液；所述空化反应器2用于浆

液的蒸氨反应；所述蒸氨液闪蒸罐4用于对蒸氨液进行闪蒸；所述卧式双鼓离心机5用于对

闪蒸液进行液固分离；所述气雾沉镁塔6用于对分离出的精镁液进行雾化并与氨气进行沉

镁反应；所述喷射反应器7用于沉镁液继续与氨气进行沉镁反应；所述沉镁液闪蒸罐8用于

对沉镁液进行闪蒸；所述带式真空过滤机9用于对闪蒸液进行液固分离；所述高速混合机10

用于对分离出的氢氧化镁进行改性；所述流化床干燥器11用于干燥改性后的氢氧化镁；所

述气流粉碎机12用于对干燥后的氢氧化镁粉末研磨分级；

[0051] 所述喷射反应器7和蒸氨塔3间设有氨气回流管线，所述氨气回流管线用于将喷射反应器内未反应的氨气输送至蒸氨塔底；

[0052] 所述空化反应器包括反应器本体，所述反应器本体内壁上设有齿形挡板2?3，外壁上设有夹套2?4，该反应器本体其内设有中空的搅拌传热转子2?1，所述搅拌传热转子下部

设有锚式搅拌桨2?6，锚式搅拌桨上方搅拌传热转子外壁设有45度12叶透平桨2?5，各层桨

叶均与齿形挡板的各齿在水平方向上交错设置；所述齿形挡板为四块，间隔90°呈对称设置

在反应器本体内壁上；

[0053] 所述喷射反应器为喷射搅拌，采用夹套换热；所述空化反应器通过搅拌传热转子和夹套换热(蒸汽通入作为反应热源)；

[0054] 所述装置还包括：氨气压缩机3?4、水蒸汽压缩机4?1，所述氨气压缩机输入、输出端分别连接蒸氨塔3顶部氨气出口及氨气缓冲罐，氨气缓冲罐连接气雾沉镁塔，蒸氨塔内的

分离出的氨气，经氨气压缩机压缩后的进入氨气缓冲罐，氨气缓冲罐收集的氨气进入到气

雾沉镁塔；所述水蒸汽压缩机4?1输入端连接蒸氨液闪蒸罐4、沉镁液闪蒸罐8，输出端连接

空化反应器2；蒸氨液闪蒸罐4、沉镁液闪蒸罐8内绝热闪蒸出的低压水蒸汽进入水蒸汽压缩

机4?1升温升压后形成二次水蒸汽，作为空化反应器的辅助热源。

[0055] 所述装置还包括旋风分离器11?6、袋式过滤器11?7、流化空气预热器11?3，所述旋风分离器和袋式过滤器用于将流化床干燥器排出的含有氢氧化镁的热空气进行气固分离，

分离出的氢氧化镁粉末进入到气流粉碎机，所述流化空气预热器以旋风分离器和袋式过滤

器分离出的热空气为热源预热流化空气，预热的流化空气进入流化空气加热器11?4再次加

热后进入流化床干燥器热风流化物料。

[0056] 所述装置还包括二次水蒸汽冷凝水罐、公用工程水蒸汽冷凝水罐，空化反应器2以二次水蒸汽和水蒸汽为热源，流化床干燥器11、流化空气加热器11?4以水蒸汽为热源；所述

二次水蒸汽冷凝水罐2?8用于收集空化反应器产生的二次水蒸汽冷凝水，收集的二次水蒸

汽冷凝水用于卧式双鼓离心机5的滤饼洗涤水；所述公用工程水蒸汽冷凝水罐11?9用于收

集流化床干燥器内置排管加热器、流化空气加热器产生的水蒸汽冷凝水，收集的水蒸汽冷

凝水用于带式真空过滤机9的滤饼洗涤水。

[0057] 所述装置还包括母液罐9?5，用于收集带式真空过滤机过滤后的母液，收集后的母液经蒸氨塔3的上段的内置冷却器3?2预热后进入打浆罐，作为打浆罐的配料水。

[0058] 本实用新型采用的所述空化反应器2由中空的搅拌传热转子2?1、机械密封2?2、齿形挡板(四块均布)2?3、夹套2?4、45度12叶透平桨(四层)2?5、锚式搅拌桨2?6组成；MgO浆液

在空化反应器内进行蒸氨反应，经高速搅拌传热转子2?1上的四层45度12叶透平桨2?5，齿

形挡板2?3共同作用下产生空化效应，有效地剥离了水化层；空化作用造成的瞬间局部高温

高压、微射流和冲击波对化学反应的进行提供了良好的理化环境，提高化学反应速率，提供

化学反应动力；使流场中的宏观混合、微观混合得到了提高，气、液、固三相具有极高的传质

速率；

[0059] 所述蒸氨塔3由白钢规整填料3?1、内置冷却器3?2、除雾器3?3、氨气压缩机3?4、氨气缓冲罐3?5组成；空化反应器2起到了蒸氨塔3再沸器的作用，来自喷射反应器7的氨气、水

蒸汽混合为蒸氨塔3带了热量；在蒸氨塔3内经白钢规整填料3?1将氨气和水蒸汽分离，内置

冷却器3?2可以产生内回流，冷却的氨气经除雾器3?3除雾后进入到氨气压缩机3?4，压缩后

的氨气经氨气缓冲罐3?5进入到气雾沉镁塔6；

[0060] 所述气雾沉镁塔6由精镁液雾化器6?1、除雾器6?2，沉镁液液封管6?3组成；精镁液连续进入到气雾沉镁塔6内的上下两个雾化器6?1，雾化的精镁液与塔底进入的氨气进行沉

镁反应；

[0061] 所述喷射反应器7由耦合器7?1、喷射器7?2和动力流体泵7?3组成；其中耦合器7?1由混合液进入管、混合液分配腔、气体吸入管、气体分配腔等组成；喷射器采用文氏管射流

原理，由动力流体入口、导流环、动力流体喷嘴、气体吸入口、混合腔、扩散腔、混合液出口组

成；运行动力流体泵7?3吸取器内混合液，泵入耦合器7?1，动力流体经过喷嘴，形成高速流

体，此时流体的动能最大，势能最小，就会在气体吸入口产生负压，然后将气体吸入，被吸入

的气体在负压区迅速膨胀并被动力流体打成微小气泡，在耦合器7?1中，气、液、固三相充分

混合，并且由于能量交换而加速排出，再经过扩压腔将混合液的势能增加到最大值，混合流

体的拖拽作用更加强了混合搅拌效果；氨气由耦合器7?1吸入，可以产生接近音速的高速射

流，有利于混合液间的传热传质进行沉镁反应。

[0062] 本实用新型采用的原料轻烧粉为工业品，MgO质量含量为85％；NH4NO3为工业品，NH4NO3质量含量为99％；所用公用工程水蒸汽为自备电厂0.45MPa，245℃的背压水蒸汽；公

用工程水蒸汽主要为流化床干燥器提供热源，同时也为空化反应器提供热源；所述蒸氨液

闪蒸罐及沉镁液闪蒸罐闪蒸出的低压水蒸汽至MR，二次水蒸汽温度为268℃，压力为

0.14MPa的过热水蒸汽；二次水蒸汽可为空化反应器提供热源。

[0063] 本实用新型所述生产装置开车时，打浆罐1采用工艺水配料，空化反应器2采用公用工程水蒸汽通过夹套、搅拌传热转子加热物料；生产装置开车时，喷射反应器7采用公用

工程水蒸汽通过夹套加热物料，直至整个生产装置正常运行，切换到冷却水继续反应；当二

次蒸气不足时，公用工程水蒸汽也作为空化反应器2加热源，各装置设备通过相应的管线连

接，附图1中管线在图上发生交叉而实际并不相交时，按照竖断横不断的原则绘制。

[0064] 一种基于资源化利用的氢氧化镁生产方法，具体包括如下步骤：[0065] (1)打浆罐1内加入原料轻烧粉(MgO)固体粉末、(补充的)固体NH4NO3，带式真空过滤机9回收的母液经预热连续进入打浆罐1内，在机械搅拌器1?1搅拌下，进行打浆；

[0066] (2)将打浆罐1内MgO浆液经重力连续进入到空化反应器2内，MgO浆液在空化反应器内进行蒸氨反应，经高速搅拌传热转子2?1上的四层45度12叶透平桨2?5，齿形挡板2?3共

同作用下产生空化效应，有效地剥离了水化层；空化反应器2内的液相经蒸氨液泵2?7进入

到蒸氨液闪蒸罐4，空化反应器2内的气相进入到蒸氨塔3；

[0067] (3)将空化反应器2内的气相进入到蒸氨塔3和来自喷射反应器7的未反应的氨气和水蒸汽，在蒸氨塔3内经白钢规整填料3?1将氨气和水蒸汽分离，内置冷却器3?2可以产生

内回流，冷却的氨气经除雾器3?3除雾后进入到氨气压缩机3?4，压缩后的氨气经氨气缓冲

罐3?5进入到气雾沉镁塔6；

[0068] (4)将空化反应器2内的液相经蒸氨液泵2?7进入到蒸氨液闪蒸罐4内，绝热闪蒸出低压水蒸汽，水蒸汽进入水蒸汽压缩机4?1升温升压后作为二次水蒸汽使用；蒸氨液闪蒸罐

4内闪蒸液经重力进入到卧式双鼓离心机5；

[0069] (5)蒸氨液闪蒸罐4内闪蒸液经重力进入到卧式双鼓离心机5进行液固分离；来自二次水蒸汽冷凝水罐2?8的洗涤水经二次水蒸汽冷凝水泵2?9不断淋洗滤饼，分离出的滤饼

去废渣处理系统；分离出的精镁液进入到精镁液罐5?1，经精镁液泵5?2连续进入到气雾沉

镁塔6；

[0070] (6)将精镁液连续进入到气雾沉镁塔6内的上下两个雾化器6?1，雾化的精镁液与塔底进入的氨气进行沉镁反应；未反应的氨气经除雾器6?2排出塔外进入到喷射反应器7的

耦合器7?1，沉镁液经液封管进入到喷射反应器7内的液面下；

[0071] (7)将来自气雾沉镁塔6的未反应的氨气进入到喷射反应器7的耦合器7?1；气雾沉镁塔6的沉镁液经液封管6?3进入到喷射反应器7内的液面下，经喷射反应器7的动力流体泵

7?3部分进入到耦合器7?1，经喷射器7?2和氨气继续进行沉镁反应，部分进入到沉镁液闪蒸

罐8；喷射反应器7未反应的氨气和水蒸汽进入到蒸氨塔3底部为其提供部分热量；

[0072] (8)将来自喷射反应器7的部分沉镁液进入到沉镁液闪蒸罐8，绝热闪蒸出低压水蒸汽，水蒸汽进入水蒸汽压缩机4?1升温升压后作为二次水蒸汽使用；沉镁液闪蒸罐8内闪

蒸液经重力进入到带式真空过滤机9；

[0073] (9)将沉镁液闪蒸罐8内闪蒸液经重力进入到带式真空过滤机9，闪蒸浆液经过真空室9?1，在真空泵9?3的作用下进行液固分离；分离出的洗液和母液先进入到缓冲罐9?2，

洗水泵9?4用于将一次洗水冲洗初级滤饼，然后母液进入到母液罐9?5，经母液泵9?6连续进

入到在蒸氨塔3的上段冷却器3?2；预热后的母液连续进入到打浆罐1；来自公用工程水蒸汽

冷凝水罐11?9的洗涤水经公用工程水蒸汽冷凝水泵11?1不断淋洗氢氧化镁滤饼，分离出的

氢氧化镁滤饼去高速混合机10；

[0074] (10)将带式真空过滤机9分离出的氢氧化镁滤饼连续进入到去高速混合机10，同时加入助剂(表面活性剂、偶联剂，加入量为氢氧化镁质量的1％～5％)，在搅拌桨10?1的作

用下对其进行改性(改善无机物氢氧化镁和有机物的亲和性)；高速混合机10改性后的氢氧

化镁经高速混合机10的下料机10?2连续进入到流化床干燥器11；

[0075] (11)将高速混合机10改性后的氢氧化镁经高速混合机10的下料机10?2连续进入到流化床干燥器11；改性后的氢氧化镁经耙式搅拌器11?2破碎，流化床干燥器11由流化空

气加热器11?4提供热风流化干燥改性后的氢氧化镁颗粒；内置加热内排管11?5提供主要干

燥热量，旋风分离器11?6、袋式过滤器11?7将气固分离；引风机11?8，将流化床干燥器11分

离出的废热气体，送至流化空气预热器11?3预热流化空气，然后排放至废气处理系统；流化

床干燥器11出来的干燥的氢氧化镁粉末连续进入到气流粉碎机12；

[0076] (12)将流化床干燥器11出来的氢氧化镁粉末连续进入到气流粉碎机12进行研磨分级；氢氧化镁粉末经旋风分离器12?1、袋式过滤器12?2将气固分离，氢氧化镁粉末进入到

氢氧化镁粉末料仓12?3。

[0077] 实施例2[0078] 基于实施例1所述装置的一种基于资源化利用的氢氧化镁生产方法，包括如下步骤：

[0079] (1)打浆罐1内加入原料轻烧粉(MgO质量含量为85％)固体粉末50kg/h，带式真空过滤机9回收的母液(NH4NO3215kg/h，内含补充的NH4NO3)1156kg/h经预热连续进入打浆罐1

内，在机械搅拌器1?1搅拌下，进行打浆；MgO浆液固体质量含量以MgO计为3.5％，MgO与

NH4NO3摩尔比为1：2.68；所述打浆罐1内温度为50℃，压力为常压，物料的停留时间为2h；

[0080] (2)将打浆罐1内MgO浆液经重力连续进入到空化反应器2内，MgO浆液在空化反应器内进行蒸氨反应，经高速搅拌传热转子2?1上的四层45度12叶透平桨2?5，齿形挡板2?3共

同作用下产生空化效应，有效地剥离了水化层；空化反应器2用二次水蒸汽、公用工程水蒸

汽通过搅拌传热转子2?1和夹套2?4加热，空化反应器2同时起到了蒸氨塔3再沸器的作用；

空化反应器2内的液相经蒸氨液泵2?7进入到蒸氨液闪蒸罐4，空化反应器2内的气相进入到

蒸氨塔3；所述空化反应器2内温度为105℃，压力为0.12MPa，空化反应器2的搅拌传热转子

2?1转速为1000rpm，物料的停留时间为2.5h；

[0081] (3)将空化反应器2内的气相进入到蒸氨塔3和来自喷射反应器7的氨气、水蒸汽混合，同时为蒸氨塔3带了热量，空化反应器2同时起到了蒸氨塔3再沸器的作用；在蒸氨塔3内

经白钢规整填料3?1将氨气和水蒸汽分离，内置冷却器3?2可以产生内回流，冷却的氨气经

除雾器3?3除雾后进入到氨气压缩机3?4，压缩后的氨气经氨气缓冲罐3?5进入到气雾沉镁

塔6；所述蒸氨塔3塔顶温度为50℃，压力为常压；

[0082] (4)将空化反应器2内的液相经蒸氨液泵2?7进入到蒸氨液闪蒸罐4内，绝热闪蒸出低压水蒸汽，水蒸汽进入水蒸汽压缩机4?1升温升压后作为二次水蒸汽使用，二次水蒸汽温

度为268℃，压力为0.14MPa的过热水蒸汽；蒸氨液闪蒸罐4内闪蒸液经重力进入到卧式双鼓

离心机5；所述蒸氨液闪蒸罐4绝热闪蒸温度为60℃，物料的停留时间为1.5h；

[0083] (5)将蒸氨液闪蒸罐4内闪蒸液经重力进入到卧式双鼓离心机5进行液固分离；来自二次水蒸汽冷凝水罐2?8的洗涤水经二次水蒸汽冷凝水泵2?9不断淋洗滤饼，分离出的滤

饼去废渣处理系统；分离出的精镁液进入到精镁液罐5?1，经精镁液泵5?2连续进入到气雾

沉镁塔6；所述卧式双鼓离心机5的外转鼓为2350rpm，内转鼓为2400rpm，杂质滤饼的温度为

45℃，含湿率(湿基)为35％；

[0084] (6)将精镁液连续进入到气雾沉镁塔6内的上下两个雾化器6?1，雾化的精镁液与塔底进入的氨气进行沉镁反应；未反应的氨气经除雾器6?2排出塔外进入到喷射反应器7的

耦合器7?1，沉镁液经液封管进入到喷射反应器7内的液面下；所述气雾沉镁塔6塔顶温度为

80℃，压力为0.15MPa，塔底温度为120℃，压力为0.2MPa；

[0085] (7)将来自气雾沉镁塔6的未反应的氨气进入到喷射反应器7的耦合器7?1；气雾沉镁塔6的沉镁液经液封管6?3进入到喷射反应器7内的液面下，经喷射反应器7的动力流体泵

3 3

7?3部分(2m/h)进入到耦合器7?1，经喷射器7?2和氨气继续进行沉镁反应，部分(1m/h)进

入到沉镁液闪蒸罐8；喷射反应器7未反应的氨气进入到蒸氨塔3底部为其提供部分热量；所

述喷射反应器7内温度为110℃，压力为0.143MPa，物料的停留时间为2.5h；

[0086] (8)将来自喷射反应器7的部分沉镁液进入到沉镁液闪蒸罐8，绝热闪蒸出低压水蒸汽，水蒸汽进入水蒸汽压缩机4?1升温升压后作为二次水蒸汽使用；沉镁液闪蒸罐8内闪

蒸液经重力进入到带式真空过滤机9；所述沉镁液闪蒸罐8绝热闪蒸温度为60℃，物料的停

留时间为1.5h；

[0087] (9)将沉镁液闪蒸罐8内闪蒸液经重力进入到带式真空过滤机9，闪蒸浆液经过真空室9?1，在真空泵9?3的作用下进行液固分离；分离出的洗液和母液先进入到缓冲罐9?2，

洗水泵9?4用于将一次洗水冲洗初级滤饼，然后母液进入到母液罐9?5，经母液泵9?6连续进

入到在蒸氨塔3的上段冷却器3?2；预热后的母液连续进入到打浆罐1；来自公用工程水蒸汽

冷凝水罐11?9的洗涤水经公用工程水蒸汽冷凝水泵11?1不断淋洗氢氧化镁滤饼，分离出的

氢氧化镁滤饼去高速混合机10；所述带式真空过滤机9的压力为0.053MPa，氢氧化镁滤饼含

湿率为(湿基)50％，氢氧化镁滤饼温度为40℃；

[0088] (10)将带式真空过滤机9分离出的氢氧化镁滤饼连续进入到去高速混合机10，同时加入助剂，在搅拌桨10?1的作用下对其进行改性；高速混合机10改性后的氢氧化镁经高

速混合机10的下料机10?2连续进入到流化床干燥器11；所述高速混合机10内温度为80℃，

压力为常压，物料的停留时间为1.5h；

[0089] (11)将高速混合机10改性后的氢氧化镁经高速混合机10的下料机10?2连续进入到流化床干燥器11；改性后的氢氧化镁经耙式搅拌器11?2破碎，流化床干燥器11由流化空

气加热器11?4提供热风流化干燥改性后的氢氧化镁颗粒；内置加热内排管11?5提供主要干

燥热量，旋风分离器11?6、袋式过滤器11?7将气固分离；引风机11?8，将流化床干燥器11分

离出的废热气体，送至流化空气预热器11?3预热流化空气，然后排放至废气处理系统；流化

床干燥器11出来的干燥的氢氧化镁粉末连续进入到气流粉碎机12；所述流化床干燥器11内

的温度为185℃，物料的停留时间为1h；氢氧化镁粉末离开流化床干燥器11的温度为80℃，

离开流化空气预热器11?3的干燥废气的温度为70℃；

[0090] 所述步骤(12)将流化床干燥器11出来的氢氧化镁粉末连续进入到气流粉碎机12进行研磨分级；氢氧化镁粉末经旋风分离器12?1、袋式过滤器12?2将气固分离，51kg/h氢氧

化镁粉末进入到氢氧化镁粉末料仓12?3；所述气流粉碎机12研磨分级后的氢氧化镁的粒径

小于2μm。

[0091] 实施例3[0092] 基于实施例1所述装置的一种基于资源化利用的氢氧化镁生产方法，包括如下步骤：

[0093] (1)打浆罐1内加入原料轻烧粉(MgO质量含量为85％)固体粉末50kg/h，带式真空过滤机9回收的母液(NH4NO3215kg/h，内含补充的NH4NO3)1156kg/h经预热连续进入打浆罐1

内，在机械搅拌器1?1搅拌下，进行打浆；MgO浆液固体质量含量以MgO计为4.5％，MgO与

NH4NO3摩尔比为1：2.58；所述打浆罐1内温度为55℃，压力为常压，物料的停留时间为2h；

[0094] (2)将打浆罐1内MgO浆液经重力连续进入到空化反应器2内，MgO浆液在空化反应器内进行蒸氨反应，经高速搅拌传热转子2?1上的四层45度12叶透平桨2?5，齿形挡板2?3共

同作用下产生空化效应，有效地剥离了水化层；空化反应器2用二次水蒸汽、公用工程水蒸

汽通过搅拌传热转子2?1和夹套2?4加热，空化反应器2同时起到了蒸氨塔3再沸器的作用；

空化反应器2内的液相经蒸氨液泵2?7进入到蒸氨液闪蒸罐4，空化反应器2内的气相进入到

蒸氨塔3；所述空化反应器2内温度为110℃，压力为0.14MPa，空化反应器2的搅拌传热转子

2?1转速为1100rpm，物料的停留时间为2h；

[0095] (3)将空化反应器2内的气相进入到蒸氨塔3和来自喷射反应器7的氨气、水蒸汽混合，同时为蒸氨塔3带了热量，空化反应器2同时起到了蒸氨塔3再沸器的作用；在蒸氨塔3内

经白钢规整填料3?1将氨气和水蒸汽分离，内置冷却器3?2可以产生内回流，冷却的氨气经

除雾器3?3除雾后进入到氨气压缩机3?4，压缩后的氨气经氨气缓冲罐3?5进入到气雾沉镁

塔6；所述蒸氨塔3塔顶温度为60℃，压力为常压；

[0096] (4)将空化反应器2内的液相经蒸氨液泵2?7进入到蒸氨液闪蒸罐4内，绝热闪蒸出低压水蒸汽，水蒸汽进入水蒸汽压缩机4?1升温升压后作为二次水蒸汽使用，二次水蒸汽温

度为268℃，压力为0.14MPa的过热水蒸汽；蒸氨液闪蒸罐4内闪蒸液经重力进入到卧式双鼓

离心机5；所述蒸氨液闪蒸罐4绝热闪蒸温度为65℃，物料的停留时间为1h；

[0097] (5)将蒸氨液闪蒸罐4内闪蒸液经重力进入到卧式双鼓离心机5进行液固分离；来自二次水蒸汽冷凝水罐2?8的洗涤水经二次水蒸汽冷凝水泵2?9不断淋洗滤饼，分离出的滤

饼去废渣处理系统；分离出的精镁液进入到精镁液罐5?1，经精镁液泵5?2连续进入到气雾

沉镁塔6；所述卧式双鼓离心机5的外转鼓为2350rpm，内转鼓为2400rpm，杂质滤饼的温度为

50℃，含湿率(湿基)为40％；

[0098] (6)将精镁液连续进入到气雾沉镁塔6内的上下两个雾化器6?1，雾化的精镁液与塔底进入的氨气进行沉镁反应；未反应的氨气经除雾器6?2排出塔外进入到喷射反应器7的

耦合器7?1，沉镁液经液封管进入到喷射反应器7内的液面下；所述气雾沉镁塔6塔顶温度为

90℃，压力为0.16MPa，塔底温度为130℃，压力为0.27MPa；

[0099] (7)将来自气雾沉镁塔6的未反应的氨气进入到喷射反应器7的耦合器7?1；气雾沉镁塔6的沉镁液经液封管6?3进入到喷射反应器7内的液面下，经喷射反应器7的动力流体泵

7?3部分进入到耦合器7?1，经喷射器7?2和氨气继续进行沉镁反应，部分进入到沉镁液闪蒸

罐8；喷射反应器7未反应的氨气进入到蒸氨塔3底部为其提供部分热量；所述喷射反应器7

内温度为115℃，压力为0.169MPa，物料的停留时间为2h；

[0100] (8)将来自喷射反应器7的部分沉镁液进入到沉镁液闪蒸罐8，绝热闪蒸出低压水蒸汽，水蒸汽进入水蒸汽压缩机4?1升温升压后作为二次水蒸汽使用；沉镁液闪蒸罐8内闪

蒸液经重力进入到带式真空过滤机9；所述沉镁液闪蒸罐8绝热闪蒸温度为65℃，物料的停

留时间为1h；

[0101] (9)将沉镁液闪蒸罐8内闪蒸液经重力进入到带式真空过滤机9，闪蒸浆液经过真空室9?1，在真空泵9?3的作用下进行液固分离；分离出的洗液和母液先进入到缓冲罐9?2，

洗水泵9?4用于将一次洗水冲洗初级滤饼，然后母液进入到母液罐9?5，经母液泵9?6连续进

入到在蒸氨塔3的上段冷却器3?2；预热后的母液连续进入到打浆罐1；来自公用工程水蒸汽

冷凝水罐11?9的洗涤水经公用工程水蒸汽冷凝水泵11?1不断淋洗氢氧化镁滤饼，分离出的

氢氧化镁滤饼去高速混合机10；所述带式真空过滤机9的压力为0.043MPa，氢氧化镁滤饼含

湿率为(湿基)45％，氢氧化镁滤饼温度为45℃；

[0102] (10)将带式真空过滤机9分离出的氢氧化镁滤饼连续进入到去高速混合机10，同时加入助剂，在搅拌桨10?1的作用下对其进行改性；高速混合机10改性后的氢氧化镁经高

速混合机10的下料机10?2连续进入到流化床干燥器11；所述高速混合机10内温度为85℃，

压力为常压，物料的停留时间为1h；

[0103] (11)将高速混合机10改性后的氢氧化镁经高速混合机10的下料机10?2连续进入到流化床干燥器11；改性后的氢氧化镁经耙式搅拌器11?2破碎，流化床干燥器11由流化空

气加热器11?4提供热风流化干燥改性后的氢氧化镁颗粒；加热内排管11?5提供主要干燥热

量，旋风分离器11?6、袋式过滤器11?7将气固分离；引风机11?8，将流化床干燥器11分离出

的废热气体，送至流化空气预热器11?3预热流化空气，然后排放至废气处理系统；流化床干

燥器11出来的干燥的氢氧化镁粉末连续进入到气流粉碎机12；所述流化床干燥器11内的温

度为195℃，物料的停留时间为0.75h；氢氧化镁粉末离开流化床干燥器11的温度为85℃，离

开流化空气预热器11?3的干燥废气的温度为75℃；

[0104] (12)将流化床干燥器11出来的氢氧化镁粉末连续进入到气流粉碎机12进行研磨分级；氢氧化镁粉末经旋风分离器12?1、袋式过滤器12?2将气固分离，52kg/h氢氧化镁粉末

进入到氢氧化镁粉末料仓12?3；所述气流粉碎机12研磨分级后的氢氧化镁的粒径小于2μm。

[0105] 本实施例的一种基于资源化利用的氢氧化镁生产方法，装置综合节能30％；氢氧化镁质量高于HGT3607?2007工业氢氧化镁的标准。

[0106] 以上技术方案阐述了本实用新型的技术思路，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上技术方案

所作的任何改动及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。