用于从二水硫酸钙生产α-半水硫酸钙的方法技术

技术编号:4601726 阅读:315 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了用于从钙二水化物生产α-半水硫酸钙的方法。所述方法具有下列特征:a)搅拌的高压釜(1)负载钙二水化物;b)搅拌的高压釜(1)间接加热;c)水以可控方式加入并混合;d)通过固定在搅拌的高压釜(1)的桨叶和/或驱动轴(16)的移动链(3),防止原料粘附在反应室表面;e)当内部达到一定压力时,通过间隔或者连续排出蒸汽的方式调节反应室内的压力,蒸汽通过离心分离器(17)和控制阀(18)引导;f)递送冷空气用于残余干燥目的;g)去除工艺材料。还公开了用于开展所述方法的相应设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及生产a-半水硫酸钙的方法,尤其是从二7]c硫酸钙a-半水 石克酸钩的方法。
技术介绍
石膏是化合物二水硫酸钙(CaS04 .21120)的矿物学名称。 通过供给热能,石膏从其每一分子单元的化学结合的结晶水中损失11/2 个分子,并且因此二水硫酸钓转变成半水硫酸钓CaSO4.0.5H2O。存在两种技术形式的半水石危酸钩,并且在实践中经常将它们区分为a 和P型,但是根据化学矿物学它们是相同的。如果在大气压下供给热能, 得到P型半7jc硫酸钙。此烧制产物颗粒具有高的固有孔隙率并且由包含众多的个体微晶。由于高的表面面积,包含该半水化物的粘合剂在加工过 程中需水量高,并且这导致水-石膏系数为约0.6-1. O(通过计量定量测定; 才艮据EN 13279-1测试;2005年9月)。这意味着在加工过程中得到低强度 值。卩型是熟石膏的主要成分,熟石膏是用于生产石膏灰泥和石膏板的极 其重要的粘合剂。本专利技术涉及生产另一种形式的半水硫酸4丐,即a型。 该a型半水石危酸钓从过饱和水溶液中,特别地从酸和盐电解质的溶液 中或者在高压釜的高的温度下和高蒸汽压力下产生。这些转变通常使用对 所生产晶体形态学具有期望影响的添加剂开展。与P型相比,a型提供良好成型的个体晶体,其在研磨后产生水-石膏 系数约0. 3至0. 5的粘合剂。这导致在使用过程中产生相当更高的强度值。 如此的粘合剂用于例如牙科中。如果a-半水硫酸钓从水溶液或电解质溶液中结晶,则使用术语湿 法。在使用水溶液的湿法中,在中性操作和酸性操作之间是有 区别的。在中性梯:作中,大致pH中性的石膏诸如天然石膏或FGD石膏被转变,而无需设定pH值(见例如GB 563 019),然而在酸性才乘作中有意地使 用硫酸将pH值设置成大约2至3,在其中通常使用酸性启动石膏诸如磷石 膏(DE 11 57 128 Al)。相反,如果a-半水硫酸钙在蒸汽负栽的高压釜中 生产,则使用术语干法(见例如US 1 901 051)。从电解质溶液生产a-半水硫酸钩(US 2 616 128)在工业上尚未成功, 因为在装置上发生相当大的腐蚀。此外,需要在干燥之前开展的过滤脱水、滤饼洗涤和废水处理的过程工业步骤遭遇到无法克服的困难。此外,由于 置入二水硫酸钩导致不可避免地出现材料粘附和结垢的情况。在干法中,具有高纯度和致密晶体微结构的粗天然石膏片堆在架 装推车上或者多孔钢笼中并且在蒸汽负载的高压釜中加热。为了实现甚至 在核心区也达到高程度转变,有必要将石膏留在加压的蒸汽压下达几小时 的时间。同样的原理应用于干法中,在其中最初精细粉碎的石膏被压 成石坯,然后如上所述在加压的蒸汽里经加热处理(见例如DE 38 19 652 C3)。才艮才居DE 0937276 C、 DE 4217978 Al和EP 0572781 Bl,用于干法或 半干法的另一种方法提供水平(否则垂直)搅拌器高压釜。根据DE 093 7276 C,从石膏中产生的最初的结晶水形成了搅拌器高压釜中的压力,如果适 当,通过所出现的渗吸水辅助(一直到大约3W。使用颗粒材料,并且可以 在转筒中开展干燥。根据DE 4217978 Al和EP 0572 781 Bl,精细粉碎的材料在水平搅拌 器高压釜中转变,不加或者加入极少量的带有或不带有添加剂的水。干燥 可以在高压釜或下游设备中开展。EP 0572 781 Bl的权利要求1请求保护用于使用干法从二水硫酸4丐生 产a-半水硫酸钧的方法,其中精细颗粒状原材料被负载,并且在压力、温 度和蒸汽作用下转变,该方法特征在于材料使用外部驱动的混合设备在固 定式反应器内部混合或者使用固定的或可移动的混合设备在旋转反应器 内部混合,并且特征在于反应器内材料的温度被连续地测量并依照预选的 时间曲线进行控制。此外,从属权利要求本质上请求保护负载具有特定比例的表面湿度 和/或具有降低的结晶水比例的原材料,加入添加剂,依据预选时间曲线控制压力,撤出蒸汽并且混合空气以及提供单独的下游干燥设备。说明书还涉及预期防止凝聚的适当设计的混合工具(第4歹ij,第15-19 行)。然而,关于这方面的相应的详细公开在EP 0572 781 Bl中找不到。迄今为止,根据该公开不可能成功地操作设备。由于无法克服的技术 难题,在试验操作两年后模型设备被取下。对相应专利的撤销在1998年07月23日具有法律效力。
技术实现思路
因此,根据本专利技术的方法基于说明用于从钓二水化物生产a-半水^琉酸 钓的方法和设备的这样一个目标,其显示了成本低廉和技术可靠方式下的 效果,同时节省能源。该目标通过如权利要求1中所述的方法和如权利要求11中所述的设 备实现。这些方法和相应的i殳备在下面更加详细描述。 附图说明图l显示根据本专利技术的搅拌器高压釜,图2显示根据本专利技术的带有外 围设备的搅拌器高压釜。具体实施例方式如图l所示,在其底架(2)上的搅拌器高压釜(1)主要区别在于其具有 悬挂在搅拌器区(5)反应室内的链(3)。在这里,改造在实践中通常间接加热的、水平桨叶干燥器,使得可移 动钢链(3)已经固定在通过驱动轴(16)驱动的旋转搅拌元件中间。这些钢 链(3)与高压釜(1)的较低顶点内的底部接触。负重的钢链(3)还环绕在中 心搅拌轴周围,使得它们可以在桨叶元件之间自由移动。重力意味着钢链 总是向下垂直悬挂并且剥去从旋转中心搅拌器轴和从对材料积累敏感的 设备的其它内部部分形成的任何材料积累。此外,经过超声使得它能够促进匀化过程并减少材料粘附。在设备内部部分上的能阻止材料粘附发生并且对转变过程无作用的特殊的额外涂层具有相似的效果。根据本专利技术,源于重力剥掉不期望的材料积累的链元件的效果可以通 过在边缘安装或多或少的重体进一步提高,诸如代替各个链元件的或者除 各个链元件之外的立方体或相似的柏拉图体。以蒸汽形式的工艺加热通过搅拌器高压釜内套层(6)和外套层之间的 蒸汽进料口 (15)提供。此处产生的冷凝物通过冷凝物排放口 (4)排出。同样,中心搅拌器(5)通过蒸汽进料口 (8)加热,对于产生的冷凝物可 以通过冷凝物流出口 (7)流出。然而,根据本专利技术,还可以通过其它能量载体提供所需的工艺加热。 在这里可以想到的是太阳能、风能或原子过程中产生的余热。在任何可以 想到的方式中得到的电能主要通过微波供给工艺所涉及的部件。工艺中需要的压缩空气通过压缩空气进料口 (9)提供。这排放掉残留 水份。由于所提供的压缩空气是冷的,加热后它可以吸收大量残留水份。原材料通过原材料入口 (14)提供。普遍公知,精细的颗粒固体物质在与水或其它液体混合后倾向于沉积 在接触表面上。因此,在高压釜外面不可能将用于调整最佳表面水份所需 要的水混合到当中,因为由于堵塞会停止向高压釜装载材料。因此,有必 要向已经存在于高压釜中的移动的二水硫酸钙喷射水。因此,工艺所需要的水通过喷射嘴(13)供给。在二水硫酸钓转变并结晶形成a-半水硫酸钙之后,材料留在高压釜内。此外,热能供应至高压釜的双套层内,而反应室内的压力不断降低。 结果,在所加热的双套层和反应室之间的饱和温度的差异增加,并且这导 致增加能量流,并因此导致加速干燥。干燥过程简单地通过将压缩空气吹 入反应室完成。加热的压缩空气具有从a-半水硫酸钙吸收残留本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于从钙二水化物生产α-半水硫酸钙的方法,所述方法包含下列特征: a)搅拌的高压釜(1)负载二水硫酸钙, b)搅拌的高压釜(1)间接加热, c)水以可控方式加入并混合, d)通过移动固定在搅拌的高压釜(1)的桨叶和/ 或驱动轴(16)的链(3),防止材料粘附在反应室表面, e)当内部达到特定压力时,通过间隔或者连续排出蒸汽调节反应室内的压力,蒸汽通过旋风分离器(17)和促动阀(18)引导, f)供给冷空气用于残余干燥,和 g)去除工艺材 料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-5-24 102007024188.91.用于从钙二水化物生产α-半水硫酸钙的方法,所述方法包含下列特征a)搅拌的高压釜(1)负载二水硫酸钙,b)搅拌的高压釜(1)间接加热,c)水以可控方式加入并混合,d)通过移动固定在搅拌的高压釜(1)的桨叶和/或驱动轴(16)的链(3),防止材料粘附在反应室表面,e)当内部达到特定压力时,通过间隔或者连续排出蒸汽调节反应室内的压力,蒸汽通过旋风分离器(17)和促动阀(18)引导,f)供给冷空气用于残余干燥,和g)去除工艺材料。2. 如权利要求1中所述的方法,特征在于a) 加入a -半7jC琉酸钩形式的核,和b) 可控加入和混合溶于水的添加剂。3. 如权利要求1或2中所述的方法,特征在于文丘里涤气器(19)连接 在旋风分离器(17)的下游。4. 如前述权利要求之一中所述的方法,特征在于沉积在旋风分离器 (17)和/或文丘里涤气器内的材料再利用用于生产a -半水硫酸钓。5. 如前述权利要求之一中所述的方法,特征在于搅拌的高压釜(l)使 用研磨的天然石膏、烟气脱硫石膏或其他精细粉碎的合成石膏负载。6. 如前述权利要求之一中所述的方法,特征在于搅拌的高...

【专利技术属性】
技术研发人员:雷恩哈德耶格尔阿尔佛雷德布罗斯格
申请(专利权)人:格林策巴赫BSH责任有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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