專利名稱：一種由氯化物制備氧化物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所涉及的是由含水氯化物(MCl2·H2O-MCl2·3H2O，其中M為可與氯元素結(jié)合并能發(fā)生水解的金屬元素，如銅、鈷、鋅、鎂元素)、氫氧化鈣乳液和高溫水蒸氣制備氧化物和氯化鈣的方法，確切的說是用″復(fù)合催化流態(tài)化水解″的方法制備氧化物和氯化鈣的方法，屬于流態(tài)化反應(yīng)工程，氧化物和氯化鈣制備領(lǐng)域。
金屬氧化物是一種重要的化工基礎(chǔ)原料，廣泛用于國民生產(chǎn)各領(lǐng)域。從含水的系列氯化物系統(tǒng)的生產(chǎn)氧化物的研究和應(yīng)用在國內(nèi)是一片空白領(lǐng)域！背景技術(shù)目前在相關(guān)文獻(xiàn)上查找金屬氧化物的生產(chǎn)方法有許多，但各金屬氧化物的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備大不相同，可以說許多金屬氧化物的生產(chǎn)設(shè)備具有單一性，不能兼容生產(chǎn)其它金屬氧化物。目前國內(nèi)沒有一家生產(chǎn)單位或研究單位研制出一套系統(tǒng)的生產(chǎn)方法和設(shè)備可以用不同的氯化物生產(chǎn)其相應(yīng)的金屬氧化物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的由氯化物制備氧化物的方法，同時生產(chǎn)氯化鈣。即用復(fù)合催化流態(tài)化的方法直接催化水解含水氯化物，制備相應(yīng)的金屬氧化物，同時生產(chǎn)氯化鈣。將含水氯化物(MCl2·H2O-MCl2·3H2O，其中M為可與氯元素結(jié)合并能發(fā)生水解的金屬元素，如銅、鈷、鋅、鎂元素)粉料輸入水解反應(yīng)器中，原料被在高溫水蒸氣氣流的作用下和安裝在水解反應(yīng)器中的電磁波催化劑發(fā)生器發(fā)生的電磁波催化下迅速發(fā)生水解反應(yīng)。生成相應(yīng)的金屬氧化物和氯化氫氣體。產(chǎn)物相應(yīng)的金屬氧化物粉料在高熱氣相物的帶動下經(jīng)金屬氧化物回收系統(tǒng)回收，氣相物(水蒸氣和氯化氫氣體組成)再經(jīng)過換熱器冷卻后，用氫氧化鈣乳液循環(huán)吸收氯化氫氣體制得氯化鈣。
該方法利用高溫水蒸氣有利于水解反應(yīng)的發(fā)生，并結(jié)合了電磁波催化劑發(fā)生器發(fā)生的電磁波催化作用，具有效果高、速度快、簡單易于操作、適應(yīng)性寬、成本低、不污染環(huán)境等優(yōu)點。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容包括水解反應(yīng)裝置、金屬氧化物收集系統(tǒng)、氯化氫回收系統(tǒng)。
本發(fā)明提出的方法是以高溫水蒸氣加熱介質(zhì)，將顆粒大小在20-1000μm的含水氯化物(MCl2·H2O-MCl2·3H2O，其中M為可與氯元素結(jié)合并能發(fā)生水解的金屬元素，如銅、鈷、鋅、鎂元素)輸入水解反應(yīng)器中，與高溫水蒸氣氣體之間換熱，并在水解反應(yīng)器中的電磁波催化劑發(fā)生器發(fā)生的電磁波催化下發(fā)生水解反應(yīng)，溫度保持在300-800℃，含水氯化物迅速發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)物為相應(yīng)的金屬氧化物細(xì)粉和氯化氫氣體。固體產(chǎn)物相應(yīng)的金屬氧化物由高速的氯化氫和水蒸氣氣流帶入氣固分離器，在此相應(yīng)的金屬氧化物細(xì)粉被分離并收集。再將氣相物經(jīng)換熱器冷卻以后，用氫氧化鈣乳液循環(huán)吸收氯化氫制得氯化鈣。


附圖給出了實施本發(fā)明的設(shè)備裝置示意圖。這套裝置由水解反應(yīng)器、氣固分離器、換熱器、吸收塔、尾氣塔、尾氣泵、緩沖罐組成。
裝置1為水解反應(yīng)器，進(jìn)口2通入的高溫水蒸氣氣流進(jìn)入水解反應(yīng)器1，使由加料口3加入的含水氯化物(MCl2·H2O-MCl2·3H2O，其中M為可與氯元素結(jié)合并能發(fā)生水解的金屬元素，如銅、鈷、鋅、鎂元素)粉料流化。其中含水氯化物與高溫水蒸氣接觸，并在水解反應(yīng)器中的電磁波催化劑發(fā)生器18發(fā)生的電磁波催化下發(fā)生水解反應(yīng)，生成相應(yīng)的金屬氧化物和氯化氫氣體。反應(yīng)產(chǎn)物隨氣流輸送至反應(yīng)器上部，整個水解反應(yīng)器內(nèi)的溫度維持在300-800℃。相應(yīng)的金屬氧化物與高溫氣體由管道4進(jìn)入氣固分離器5中，相應(yīng)的金屬氧化物得以分離回收后，氣相物(水蒸氣和氯化氫氣體)由管道6進(jìn)入換熱器7冷卻后，其中氣相物中部分水蒸氣和大部分的氯化氫氣體冷凝成鹽酸。冷凝的鹽酸經(jīng)管道19送入氯化氫氣體吸收器11與氫氧化鈣乳液反應(yīng)制得氯化鈣，剩余的氯化氫氣體和水蒸氣則依次通過管道8、緩沖罐9中，進(jìn)入由氯化氫吸收塔11，管道12，尾氣塔13，管道14，緩沖罐15和管道16，尾氣泵17組成的氯化氫回收系統(tǒng)與氫氧化鈣乳液反應(yīng)制得氯化鈣。
本發(fā)明所涉及的相應(yīng)的金屬氧化物制備方法以高溫水蒸氣、氫氧化鈣乳液和含水氯化物(MCl2·H2O-MCl2·3H2O，其中M為可與氯元素結(jié)合并能發(fā)生水解的金屬元素，如銅、鈷、鋅、鎂元素)為原料，可獲得相應(yīng)的金屬氧化物產(chǎn)品和氯化鈣。工藝過程簡單易于控制，設(shè)備生產(chǎn)能力范圍大，適用寬，可生產(chǎn)多種產(chǎn)品。更適于規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)，產(chǎn)物氣相中的氯化氫組分被充分回收，并制得氯化鈣。
達(dá)到的產(chǎn)品指標(biāo)如下一、相應(yīng)的金屬氧化物含量大于95％二、氯化鈣濃度31-36％三、氯化氫回收率大于98％具體實施方法1以含水氯化銅(CuCl2·H2O-CuCl2·3H2O)細(xì)粉(20-1000μm)送入水解反應(yīng)器中控制有關(guān)條件。
高溫水蒸氣進(jìn)氣溫度為680℃，調(diào)節(jié)含水氯化銅的進(jìn)料量，水解反應(yīng)器中溫度為588℃，水解反應(yīng)器的壓力控制為-500-1000mmH2O。
上述實施例所獲得的結(jié)果如下一、含水氯化銅水解率大于98％二、氧化銅含量大于95％三、氯化鈣濃度31-36％四、系統(tǒng)和生產(chǎn)過程中無氣體外泄，無污染物排出。
具體實施方法2以含水氯化鈷(CoCl2·H2O-CoCl2·3H2O)細(xì)粉(20-1000μm)送入水解反應(yīng)器中控制有關(guān)條件。
高溫水蒸氣進(jìn)氣溫度為780℃，調(diào)節(jié)含水氯化鈷的進(jìn)料量，水解反應(yīng)器中溫度為688℃，水解反應(yīng)器的壓力控制為-500-800mmH2O。
上述實施例所獲得的結(jié)果如下一、含水氯化鈷水解率大于99％
二、氧化鈷含量大于97％三、氯化鈣濃度31-36％四、系統(tǒng)和生產(chǎn)過程中無氣體外泄，無污染物排出。
具體實施方法3以含水氯化鋅(ZnCl2·H2O-ZnCl2·2.5H2O)細(xì)粉(20-1000μm)送入水解反應(yīng)器中控制有關(guān)條件。
高溫水蒸氣進(jìn)氣溫度為760℃，調(diào)節(jié)含水氯化鋅的進(jìn)料量，水解反應(yīng)器中溫度為677℃，水解反應(yīng)器的壓力控制為-500-900mmH2O。
上述實施例所獲得的結(jié)果如下一、含水氯化鋅水解率大于99％二、氧化鋅含量大于97％三、氯化鈣濃度31--36％四、系統(tǒng)和生產(chǎn)過程中無氣體外泄，無污染物排出。
具體實施方法4將低水氯化鎂(MgCl2·H2O-MgCl2·3H2O)細(xì)粉(20-1000μm)送入水解反應(yīng)器中控制有關(guān)條件。
高溫水蒸氣進(jìn)氣溫度為680℃，調(diào)節(jié)低水氯化鎂的進(jìn)料量，水解反應(yīng)器中溫度為588℃，水解反應(yīng)器的壓力控制為-500-1000mmH2O。
上述實施例所獲得的結(jié)果如下一、低水氯化鎂水解率大于98％二、氧化鎂含量大于95％三、氯化鈣濃度31-36％四、系統(tǒng)和生產(chǎn)過程中無氣體外泄，無污染物排出。
權(quán)利要求
1.一種由氯化物制備氧化物的方法，是以高溫水蒸氣為加熱介質(zhì)，將顆粒大小在20-1000μm的含水氯化物(MCl2·H2O-MCl2·3H2O，其中M為可與氯元素結(jié)合并能發(fā)生水解的金屬元素，如銅、鈷、鋅、鎂元素)輸入水解反應(yīng)器中，與高溫水蒸氣氣體之間換熱，并在水解反應(yīng)器中的電磁波催化劑發(fā)生器所發(fā)生的電磁波催化下發(fā)生水解反應(yīng)，含水氯化物迅速發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)物為相應(yīng)的氧化物和氯化氫氣體。固體產(chǎn)物氧化物由高速的氯化氫氣流和水蒸氣氣流組成的氣相物帶入氣固分離器，在此氧化物細(xì)粉被分離并收集。再將氣相物經(jīng)換熱器冷卻以后，用氫氧化鈣乳液循環(huán)吸收氯化氫氣體制得氯化鈣。其特征在于含水氯化物((MCl2·H2O-MCl2·3H2O，其中M為可與氯元素結(jié)合并能發(fā)生水解的金屬元素如銅、鈷、鋅、鎂元素)，加熱介質(zhì)是高溫水蒸氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由氯化物制備氧化物的方法，其特征在于氣相物經(jīng)換熱器冷卻要求1所述的以后，用氫氧化鈣乳液循環(huán)吸收氯化氫氣體制得氯化鈣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由氯化物制備氧化物的方法，其特征在于所述的水解反應(yīng)器中的電磁波催化劑發(fā)生器為紅外線發(fā)生裝置或微波發(fā)生裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種由氯化物制備氧化物的方法，其特征在于所述的水解反應(yīng)器中的電磁波催化劑發(fā)生器為紅外線發(fā)生裝置和微波發(fā)生裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以含水氯化物(MCl
文檔編號C01F11/24GK101037188SQ20061002050
公開日2007年9月19日 申請日期2006年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月17日
發(fā)明者谷亮 申請人:谷亮