181344. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés magnéziumoxid előállítására dolomitból széndioxiddal, éghető gáz kinyerése mellett
3 181344 4 dioxid veszteséggel járt. Sőt mivel a lefúvatott gáz éghető gáz tartalma csekély, legfeljebb 20—25 térfogati volt, közvetlenül nem volt eltüzelhető, s így a légkörbe való kiengedés előtti megsemmisítése gondot okoz és többletköltséggel jár. Találmányunk célja olyan módszer kidolgozása, amellyel az eddig nem hasznosított olcsó földgáz-széndioxid gázkeverékkel a félig égetett dolomit magnéziumoxid-tarlalma a kalcit tartalom mellől jó hatásfokkal kioldható, valamint a földgáz-széndioxid gázkeverék éghető gáz tartalma dúsított formában kinyerhető és a szokványos tüzelő berendezésekben energiatermelésre, vagy hőkezelésre hasznosítható. Szintetikus magnézia előállítására vonatkozó kísérleteink során azt a nem várt felfedezést tettük, hogy száz százalékosan tiszta széndioxid gáz helyett a természetben előforduló, általában 9-15 térfogati éghető gázt tartalmazó, olcsó földgáz-széndioxid gázkeverék is felhasználható alapanyagként a féligégetett dolomit magnéziumoxid tartalmának kioldására a szénsavas eljárásban, anélkül, hogy a nyert feltárási oldat magnéziumsó koncentrációja, vagy a feltárás hatásfoka csökkenne. A találmány szerint oly módon járunk el, hogy intenzív keverés mellett a földgáz-széndioxid gázkeveréket ellenáramban többször érintkeztetjük a dolomittejjel, illetve a fokozatosan növekvő mértékben feltárt dolomit zaggyal, 1 — 1,5 óra zagy tartózkodási idő és 0,3-1,0 óra gázkeverék tartózkodási idő mellett. A műveleti készülékbe olyan mennyiségben expandáltatunk gázkeveréket, hogy a készülékben a nyomás 0,5-l,0MPa (5-10 at) és a zagyba bekevert gáz normáltérfogata a zagy térfogatának legalább a tízszerese legyen; egyidejűleg a készülékből legalább 54 térfogati éghetőt tartalmazó véggázt csapolunk le, folyamatosan, egyenletes sebességgel. A feltárás során felszabaduló hőt hűtéssel elvezetve a zagy hőmérsékletét 4 és 20 °C hőmérsékleti tartományban tartjuk. A találmány szerinti eljárást olyan berendezésben előnyös megvalósítani, amelynek fekvőhengeres, nyomásálló tartálya, térelválasztó falakkal rekeszekre van osztva, amelyekben a hosszúság és az átmérő aránya 0,8—1,4. A térelválasztó falakban felül és alul nyílások vannak; az előbbieken a gázkeverék, az utóbbiakon a dolomittej, illetve feltárási zagy áramlik keresztül ellenáramban. A nyílások keresztmetszete 0,3 és 2,0 m/s közötti áramlási sebességnek felel meg. Minden egyes rekeszbe légbeszívó keverő nyúlik bele, amely a feltárási zagyba a felette áramló gázkeveréket beporlasztja. A feltárási zagy a keresztmetszet 60-80%-át tölti ki. Azonos mennyiségű dolomittej betáplálás és feltárási zagy elvétel mellett a véggázban az éghető gáz tartalom a megcsapolás mértékétől függően 54-80 térfogati. A féligégetett dolomitból kinyert feltárási zagy magnéziumoxid tartalma 19—25 g/liter, ami 49—82%-os kioldási hatásfoknak felel meg. A találmány szerinti berendezés példaképpeni kiviteli alakját és a találmány szerinti eljárás néhány példaképpeni foganatosítási módját a következőkben ismertetjük. Az 1. ábra a berendezés függőleges hosszmetszetét ábrázolja. 2 1. példa A vízszintes helyzetű, fekvő henger alakú, nyomásálló 1 tartályt a belső, függőleges 2, 3 és 4 térelválasztó falak az 5, 6, 7 és 8 rekeszekre osztják, amelyek mindegyikébe felülről, tömszelencén át a 9, 10, 11 és 12 légbeszívó keverők nyúlnak bele. Ezek az 5, 6, 7 és 8 rekeszekben áramló zagy felett ellenkező irányban áramló gázkeveréket beporlasztják a zagyba. A zagyba beporlasztott gáz térfogata a zagy térfogatának legalább a tízszerese. Az 5-8 rekeszek mindegyikében a 13 hűtők kerülnek alkalmazásra, a felszabaduló közömbösítési hőmennyiség elvonására és a szénsavas feltárás 4 és 20 °C közötti optimális hőmérsékletének biztosítására. A 2—4 térelválasztó falak mindegyikében felül a gázkeverék átbocsátására szolgáló 14, 15 illetve 16 felső nyílások, míg alul a zagy átbocsátásra szolgáló 17, 18, illetve 19 alsó nyílások vannak. A dolomittejet a 20 csonkon át az 5 rekeszbe folyamatosan tápláljuk be, ahonnan az a 17 alsó nyíláson át a 6 rekeszbe, majd a 18 alsó nyíláson át a 7 rekeszbe s innen a 19 alsó nyíláson át a 8 rekeszbe áramlik, miközben fokozatosan növekvő mértékben feltárt zaggyá alakul, végül a feltárt zagy a 21 csonkon és a 22 szabályozó szelepen keresztül folyamatosan Kelly szűrőkbe vagy ülepítőbe távozik. A 22 szabályozó szeleppel a feltárt zagy elvételét úgy állítjuk be, hogy a 23 szintjelzőn ellenőrzött zagyszint állandó legyen és a zagy az 1 tartály keresztmetszetét 60—80%-ban töltse ki. A dolomittej betáplálási sebességét a 20 csonkon át úgy állítjuk be, hogy a zagy átlagos tartózkodási ideje az 1 tartályban 1-1,5 óra legyen. A földgáz-széndioxid gázkeveréket a 24 csonkon és a 25 szabályozó szelepen át az 1 tartály 8 rekeszébe vezetjük be, oly mértékben expandáltatva, hogy a 26 nyomásmérőn ellenőrzött üzemi gáznyomás 0,5—1 MPa legyen. A gázkeveréket a 8 rekeszben a 12 légbeszívó keverő átbuborékoltatja a zagy on, majd a gázkeverék a 4 térelválasztó fal 16 felső nyílásán át a 7 rekesz gázterébe kerül, ahonnan hasonló módon, átbuborékoltatás után a 6 rekeszbe, innen ugyanúgy az 5 rekeszbe kerül s végül az éghető anyagokban feldúsúlt véggáz a 27 csonkon és a 28 szabályozó szelepen keresztül, az ezen, a 29 áramlásmérő alapján beállított olyan áramlási sebességgel távozik, hogy a gázkeverék tartózkodási ideje az 1 tartályban 0,3—1 óra legyen. 2. példa A feltárást az egyik hazai földgáz-széndioxid gázkeverék előfordulás gázával végezzük, amelynek fűtőértéke 4,35 MJ/Nm3, nyomása mintegy 9 MPa és átlagos összetétele az alábbi: 6,72 térfogat% metán 0,43 térfogat% etán 0,18 térfogat% propán 0,12 térfogat% bután 0,72 térfogat% pentán 1,67 térfogat% nitrogén 90,16 térfogat% széndioxid 100,00 térfogat% ebből 8,17 térfogati éghető gáz. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
