一种高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺与设备.pdf

一种高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺与设备，高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺,包括以下步骤：（1）将硫酸钙粉末投入1000－2000℃的煅烧窑内；（2）将煅烧窑内的SO2气体抽出；（3）将抽出的气体导入吸收池；（4）从出料口放出产品氧化钙。高温低压硫酸钙生产氧化钙的设备，包括煅烧窑、真空泵、吸收池，煅烧窑的顶部设有带密封阀Ⅰ的料斗，煅烧窑的内部设有螺旋载物滑道和压力传感器，压力传感器与真空泵之间形成闭环控制，煅烧窑的底部设有带密封阀Ⅱ的出料口；煅烧窑通过真空泵与吸收池相连。本发明高温低压的煅烧环境，可以大大提高硫酸钙的分解速率,提高硫酸钙生产氧化钙的效率，产品氧化钙的纯度可达96%以上。

权利要求书一种高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将粉碎至500－2000目的硫酸钙粉末投入煅烧窑内，硫酸钙粉末在重力作用下沿螺旋载物滑道向煅烧窑底部滑落，保持煅烧窑的温度为1000－2000℃，硫酸钙在煅烧窑内分解为氧化钙、SO2和氧气；
（2）启动真空泵，将煅烧窑内硫酸钙分解产生的含SO2的气体抽出，并保持煅烧窑内的压力为0.001－0.05MPa； 
（3）将步骤（2）中真空泵抽出的含SO2的气体导入装有质量浓度≥50%的NaOH溶液的吸收池，NaOH溶液吸收其中的二氧化硫气体；
（4）从煅烧窑底部的出料口放出产品氧化钙。
根据权利要求1所述的高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺，其特征在于，步骤（1）中，将硫酸钙粉末粉碎至1000－1400目。
根据权利要求2所述的高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺，其特征在于，将硫酸钙粉末粉碎至1200目。
根据权利要求1或2所述的高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺，其特征在于，步骤（1）中，保持煅烧窑的温度为1500－1700℃。
根据权利要求4所述的高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺，其特征在于，保持煅烧窑的温度为1600℃。
根据权利要求1或2所述的高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺，其特征在于，步骤（2）中，保持煅烧窑内的压力为0.008－0.012 MPa。
根据权利要求6所述的高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺，其特征在于，保持煅烧窑内的压力为0.01 MPa。
一种实施如权利要求1－7所述工艺的设备，其特征在于，包括煅烧窑、真空泵、吸收池，煅烧窑的顶部设有带密封阀Ⅰ的料斗，煅烧窑的内部设有螺旋载物滑道和压力传感器，压力传感器与真空泵之间形成闭环控制，煅烧窑的底部设有带密封阀Ⅱ的出料口；煅烧窑通过安装有真空泵的管道与吸收池相连。

说明书一种高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺与设备
技术领域
本发明涉及一种生产氧化钙的工艺与设备，尤其涉及一种高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺与设备。
背景技术
氧化钙用途广泛，广泛用于农药、造纸、食品、石油化工、制革、废水的净化等方面，可应用于制造电石、纯碱、漂白粉，用作耐火材料、干燥剂以及土壤改良剂、钙肥；用作分析试剂、制造荧光粉的助熔剂；用于制革、废水净化；用作建筑材料、冶金助熔剂，是制氢氧化钙及各种钙化合物的主要原料，也是化学工业中的廉价碱。
传统的氧化钙生产方法，主要以石灰石为原料，煅烧工艺采用竖窑，将石灰石与固体燃料混在一起或分层装入窑中燃烧，这种生产方法需要的设备体积大，还容易引入二次杂质，降低了产品的纯度。
中国发明专利申请200810064141.4公开了一种以高纯度大理石为原料，以气体或固体燃料为热源的氧化钙生产方法，采用隧道窑、倒烟窑、滚板窑或抽屉窑，一定程度上减少了新杂质的引入，基本达到了清洁生产，但是这种生产工艺不易控制，生产成本较高，同时较大量的通入气体，增大了煅烧窑内的压力，抑制了分解反应，导致整体反应速率下降，效率低下，产率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有硫酸钙生产氧化钙过程中反应不充分，反应速率低，产品杂质含量多的不足，提供一种分解速率较高，氧化钙产品纯度较高的高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺与设备。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
本发明之高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺,包括以下步骤：
（1）将粉碎至500－2000目(优选1000－1400目，更优选1200目)的硫酸钙粉末投入煅烧窑内，硫酸钙粉末在重力作用下沿螺旋载物滑道向煅烧窑底部滑落，保持煅烧窑的温度为1000－2000℃（优选1500－1700℃，更优选1600℃），硫酸钙在煅烧窑内分解为氧化钙、SO2和氧气；
（2）启动真空泵，将煅烧窑内硫酸钙分解产生的含SO2的气体抽出，并保持煅烧窑内的压力为0.001－0.05MPa（优选0.008－0.012 MPa ，更优选0.01MPa）；
（3）将步骤（2）中真空泵抽出的含SO2的气体导入装有质量浓度≥50%有NaOH溶液的吸收池，NaOH溶液吸收其中的二氧化硫气体；
（4）从煅烧窑底部的出料口放出产品氧化钙。
本发明之高温低压硫酸钙生产氧化钙的设备，包括煅烧窑、真空泵、吸收池，煅烧窑的顶部设有带密封阀Ⅰ的料斗，煅烧窑的内部设有螺旋载物滑道和压力传感器，压力传感器与真空泵之间形成闭环控制，煅烧窑的底部设有带密封阀Ⅱ的出料口；煅烧窑通过安装有真空泵的管道与吸收池相连。
工作过程：首先关闭煅烧窑出料口的密封阀Ⅱ，将硫酸钙粉末通过料斗加入1000－2000℃高温的煅烧窑后关闭密封阀Ⅰ，硫酸钙粉末加入煅烧窑后，在重力作用下直接进入螺旋载物滑道并沿螺旋载物滑道向煅烧窑底部滑落（通过调整螺旋载物滑道的螺距可以调节物料在高温条件下的反应时间，控制物料的生产效率）；启动真空泵，抽取煅烧窑内部气体，通过煅烧窑内的压力传感器探测煅烧窑内环境压力，压力传感器与真空泵之间形成闭环控制，保持煅烧窑内部压力为0.001－0.05MPa，在低压环境下，硫酸钙分解反应会加速度向正方向进行，加快反应的速率；煅烧窑内硫酸钙分解产生的SO2气体通过真空泵输送至吸收池，吸收池内盛装有NaOH溶液，导入的SO2气体可以被NaOH溶液吸收，氧化钙通过煅烧窑底部的出料口排出。
本发明高温低压的煅烧环境，可以大大提高硫酸钙的分解速率,提高硫酸钙生产氧化钙的效率，产品氧化钙的纯度可达到96%以上。
附图说明
图1是高温低压硫酸钙生产氧化钙的设备结构示意图；
图中：1、料斗；2、煅烧窑；3、螺旋载物滑道；4、真空泵；5、压力传感器；6、出料口；7、密封阀Ⅱ；8、吸收池；9、密封阀Ⅰ。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例之高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺，包括以下步骤：
（1）将粉碎至1000目的硫酸钙粉末投入煅烧窑2内，硫酸钙粉末在重力作用下沿螺旋载物滑道3向煅烧窑2底部滑落，保持煅烧窑2的温度为1200℃，硫酸钙在煅烧窑内分解为氧化钙、SO2和氧气；      
（2）启动真空泵4，将煅烧窑2内硫酸钙分解产生的SO2气体抽出，并保持煅烧窑2内的压力为0.005MPa；
（3）将步骤（2）中真空泵4抽出的含SO2的气体导入装有质量浓度60%的NaOH溶液的吸收池8，NaOH溶液吸收其中的二氧化硫气体；
（4）从煅烧窑2底部的出料口6放出产品氧化钙。
本实施例之高温低压硫酸钙生产氧化钙的设备，包括煅烧窑2、真空泵4、吸收池8，煅烧窑2的顶部设有带密封阀Ⅰ9的料斗1；煅烧窑2的内部设有螺旋载物滑道3和压力传感器5，压力传感器5与真空泵4之间形成闭环控制；煅烧窑2的底部设有带密封阀Ⅱ7的出料口6，煅烧窑2通过安装有真空泵4的管道与吸收池8相连。
工作过程：首先关闭煅烧窑2出料口6的密封阀Ⅱ7，将硫酸钙粉末通过料斗1加入1200℃高温的煅烧窑2后关闭密封阀Ⅰ9，硫酸钙粉末加入煅烧窑2后，在重力作用下直接进入螺旋载物滑道3并沿螺旋载物滑道3向煅烧窑2底部滑落（通过调整螺旋载物滑道3的螺距可以调节物料在高温条件下的反应时间，控制物料的生产效率）；启动真空泵4，抽取煅烧窑2内部气体，通过煅烧窑2内的压力传感器5探测煅烧窑2内环境压力，压力传感器5与真空泵4之间形成闭环控制，保持煅烧窑2内部压力为0.005MPa，在低压环境下，硫酸钙分解反应会加速度向正方向进行，加快反应的速率；煅烧窑2内硫酸钙分解产生的SO2气体通过真空泵4输送至吸收池8，吸收池8内盛装有NaOH溶液，导入的SO2气体可以被NaOH溶液吸收，氧化钙通过煅烧窑2底部的出料口6排出。
本实施例中通过引入高温低压的煅烧环境，可以大在提高硫酸钙的分解速率,提高硫酸钙生产氧化钙的效率，而产品氧化钙的纯度可以达到96%。
实施例2
本实施例之高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺，包括以下步骤：
（1）将粉碎至2000目的硫酸钙粉末投入煅烧窑2内，硫酸钙粉末在重力作用下沿螺旋载物滑道3向煅烧窑2底部滑落，保持煅烧窑2的温度为1600℃，硫酸钙在煅烧窑内分解为氧化钙、SO2和氧气；      
（2）启动真空泵4，将煅烧窑2内硫酸钙分解产生的SO2气体抽出，并保持煅烧窑2内的压力为0.04MPa；
（3）将步骤（2）中真空泵4抽出的含SO2的气体导入装有质量浓度60%的NaOH溶液的吸收池8，NaOH溶液吸收其中的二氧化硫气体；
（4）从煅烧窑2底部的出料口6放出产品氧化钙。
本实施例之高温低压硫酸钙生产氧化钙的设备，同实施例1。
工作过程：首先关闭煅烧窑2出料口6的密封阀Ⅱ7，将硫酸钙粉末通过料斗1加入1600℃高温的煅烧窑2后关闭密封阀Ⅰ9，硫酸钙粉末加入煅烧窑2后，在重力作用下直接进入螺旋载物滑道3并沿螺旋载物滑道3向煅烧窑2底部滑落（通过调整螺旋载物滑道3的螺距可以调节物料在高温条件下的反应时间，控制物料的生产效率）；启动真空泵4，抽取煅烧窑2内部气体，通过煅烧窑2内的压力传感器5探测煅烧窑2内环境压力，压力传感器5与真空泵4之间形成闭环控制，保持煅烧窑2内部压力为0.04MPa，在低压环境下，硫酸钙分解反应会加速度向正方向进行，加快反应的速率；煅烧窑2内硫酸钙分解产生的SO2气体通过真空泵4输送至吸收池8，吸收池8内盛装有NaOH溶液，导入的SO2气体可以被NaOH溶液吸收，氧化钙通过煅烧窑2底部的出料口6排出。
本实施例中通过引入高温低压的煅烧环境，可以大在提高硫酸钙的分解速率,提高硫酸钙生产氧化钙的效率，而产品氧化钙的纯度可以达到96%。
实施例3
本实施例之高温低压硫酸钙生产氧化钙的工艺，包括以下步骤：
（1）将粉碎至1200目的硫酸钙粉末投入煅烧窑2内，硫酸钙粉末在重力作用下沿螺旋载物滑道3向煅烧窑2底部滑落，保持煅烧窑2的温度为2000℃，硫酸钙在煅烧窑内分解为氧化钙、SO2和氧气；      
（2）启动真空泵4，将煅烧窑2内硫酸钙分解产生的SO2气体抽出，并保持煅烧窑2内的压力为0.01MPa；
（3）将步骤（2）中真空泵4抽出的含SO2的气体导入装有质量浓度60%的NaOH溶液的吸收池8，NaOH溶液吸收其中的二氧化硫气体；
（4）从煅烧窑2底部的出料口6放出产品氧化钙。
本实施例之高温低压硫酸钙生产氧化钙的设备，同实施例1。
工作过程：首先关闭煅烧窑2出料口6的密封阀Ⅱ7，将硫酸钙粉末通过料斗1加入2000℃高温的煅烧窑2后关闭密封阀Ⅰ9，硫酸钙粉末加入煅烧窑2后，在重力作用下直接进入螺旋载物滑道3并沿螺旋载物滑道3向煅烧窑2底部滑落（通过调整螺旋载物滑道3的螺距可以调节物料在高温条件下的反应时间，控制物料的生产效率）；启动真空泵4，抽取煅烧窑2内部气体，通过煅烧窑2内的压力传感器5探测煅烧窑2内环境压力，压力传感器5与真空泵4之间形成闭环控制，保持煅烧窑2内部压力为0.01MPa，在低压环境下，硫酸钙分解反应会加速度向正方向进行，加快反应的速率；煅烧窑2内硫酸钙分解产生的SO2气体通过真空泵4输送至吸收池8，吸收池8内盛装有NaOH溶液，导入的SO2气体可以被NaOH溶液吸收，氧化钙通过煅烧窑2底部的出料口6排出。
本实施例中通过引入高温低压的煅烧环境，可以大大提高硫酸钙的分解速率,提高硫酸钙生产氧化钙的效率，而产品氧化钙的纯度可以达到96%。