万兆源^1,2， 周 桓^1*

1. 天津科技大学化工与材料学院，天津市卤水化工与资源生态化利用重点实验室，天津 300457 2. 唐山市人民医院，肿瘤研究所中心实验室，河北 唐山 063001

收稿日期:2019-07-19修回日期:2019-09-18出版日期:2020-05-22发布日期:2020-05-18
通讯作者:周桓

基金资助:典型盐湖卤水环境温度范围稳态相平衡与成盐动态的集成相图及模型化;柴达木盆地盐湖巨化学系统，全组分、全浓度、多温热力学模型构建及模拟预测系统集成

Process integration and energy analysis of bischofite producing metal magnesium

Zhaoyuan WAN^1,2, Huan ZHOU^1*

1. College of Chemical Engineering and Materials Sciences, Tianjin University of Science & Technology, Tianjin Key Lab of Brine Chemical Engineering and Ecological Utilization of Resources, Tianjin 300457, China2. The Central Laboratory of Cancer Institute, Tangshan People?s Hospital, Tangshan, Hebei 063001, China

Received:2019-07-19Revised:2019-09-18Online:2020-05-22Published:2020-05-18
Contact:ZHOU Huan

Supported by:;国家自然科学基金，盐湖化工联合基金

摘要/Abstract

摘要： 以无水氯化镁和氧化镁作为中间产物，电解和热还原为两个关键方法，集成各种相关过程，构建了从水氯镁石到金属镁的综合过程网络，其中涉及24个物种、20个化学过程和25个工艺路线；建立了最低能耗分析模型用于简单和复合过程的能量分析；利用物质的标准生成焓和多温等压摩尔热容，计算得出全部反应过程及工艺过程的能量消耗和热量移除。结果表明基于还原法的最优路径是水氯镁石用石灰法转为氢氧化镁，进而煅烧成氧化镁，再铝热还原成金属镁，该过程能耗360.15 kJ/mol，放出热量–315.46 kJ/mol；基于电解法的最优路径是石灰乳法生成氢氧化镁，再煅烧成氧化镁，通过在熔融电解质中电解生成金属镁，该过程能耗738.54 kJ/mol，放出热量–135.42 kJ/mol。无水氯化镁制备耗能高，不在最优路径中。

引用本文

万兆源 周桓. 水氯镁石制备金属镁的过程集成与能量分析[J]. 过程工程学报, 2020, 20(5): 609-618.
Zhaoyuan WAN Huan ZHOU. Process integration and energy analysis of bischofite producing metal magnesium[J]. Chin. J. Process Eng., 2020, 20(5): 609-618.

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参考文献

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