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CN108946780A - 一种连续喷雾式碳化塔 - Google Patents

一种连续喷雾式碳化塔 Download PDF

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CN108946780A
CN108946780A CN201811093960.1A CN201811093960A CN108946780A CN 108946780 A CN108946780 A CN 108946780A CN 201811093960 A CN201811093960 A CN 201811093960A CN 108946780 A CN108946780 A CN 108946780A
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CN
China
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pipe
slurry
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carbonators
inlet pipe
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CN201811093960.1A
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Inventor
王爱兵
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Nanjing Ai Feng Technology Co Ltd
Original Assignee
Nanjing Ai Feng Technology Co Ltd
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/18—Carbonates
    • C01F11/181—Preparation of calcium carbonate by carbonation of aqueous solutions and characterised by control of the carbonation conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

本发明公开了一种连续喷雾式碳化塔，包括立式碳化塔、二氧化碳发生器、进浆管、出浆管、循环出口、浆料循环系统；循环出口通过浆料循环系统连接进浆管，浆料循环系统包括循环管、循环泵、加热器，进浆管的顶部还连接浆料罐；进浆管的底部连接浆料分配器，浆料分配器包括若干分布管、高压喷头，进浆管的底部连接分布管，分布管呈放射状均匀的分布，立式碳化塔的塔壁上设有二氧化碳进气管，二氧化碳进气管上均匀的设有若干进气喷头，二氧化碳进气管连接二氧化碳发生器。二氧化碳、氢氧化钙有效的喷射，使得二氧化碳与氢氧化钙的接触面积大，接触时间长，碳化反应速度快，碳化效率提高，同时碳化完全，节约原料，合理有效的控制碳化温度。

Description

一种连续喷雾式碳化塔
技术领域
本发明涉及碳化装置领域，具体为一种连续喷雾式碳化塔。
背景技术
碳酸钙是一种无机化合物，俗称灰石、石灰石、石粉、大理石、方解石，是一种化合物，化学式是CaCO3，呈中性，基本上不溶于水，溶于酸。碳酸钙是重要的建筑材料，工业上用途甚广，现有技术中碳酸钙主要用于塑料、橡胶等多个领域。纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙，纳米碳酸钙应用最成熟的行业是塑料工业主要应用于高档塑料制品。我国是世界上碳酸钙资源的生产大国，目前，国内生产纳米碳酸 钙用碳化装置主要有普通搅拌碳化塔、连续喷雾碳化塔以及超重力合成器等。
现有技术中的碳化装置，在生产纳米级碳酸钙时存在以下问题：1、由于氢氧化钙是喷射的，喷射的均匀性，之间影响氢氧化钙和二氧化碳的接触面积和接触时间，影响碳化速度；2、碳化的效率问题，现有的连续喷雾室碳化塔将氢氧化钙溶液喷射，处理速度慢，碳化速度慢；3、碳化反应的温度最佳为60-80摄氏度，反应过程中溶液的温度难以有效的保持最适温度。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种连续喷雾式碳化塔，二氧化碳分布均匀，氢氧化钙有效的喷射，使得二氧化碳与氢氧化钙的接触面积大，接触时间长，碳化反应速度快，碳化效率提高，同时碳化完全，节约原料，合理有效的控制碳化温度。
为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：
一种连续喷雾式碳化塔，包括立式碳化塔、二氧化碳发生器、进浆管、出浆管、循环出口、浆料循环系统；所述立式碳化塔的顶部设有进浆管，所述立式碳化塔的底部设有出浆管，所述立式碳化塔的下部一侧设有循环出口，所述循环出口通过浆料循环系统连接进浆管，所述浆料循环系统包括循环管、循环泵、加热器，所述循环管上上设有加热器，所述循环管通过循环泵连接进浆管，所述进浆管的顶部还连接浆料罐；所述进浆管的底部连接浆料分配器，所述浆料分配器包括若干分布管、高压喷头，所述分布管上设有高压喷头；所述进浆管的底部连接分布管，分布管呈放射状均匀的分布，所述立式碳化塔的塔壁上设有二氧化碳进气管，所述二氧化碳进气管呈圆形环绕塔壁，所述二氧化碳进气管上均匀的设有若干进气喷头，所述二氧化碳进气管连接二氧化碳发生器。
进一步的，所述立式碳化塔的塔体上设有透明观察窗。
进一步的，所述加热器为电加热器器。电加热器使用方便，方便对温度的控制。
进一步的， 所述立式碳化塔内设有PH检测器。
进一步的，所述立式碳化塔内设有温度检测器。
进一步的，所述混合器内设有搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌轴、搅拌浆、电机，所述搅拌浆通过搅拌轴连接电机。
进一步的，所述搅拌组件设置在立式碳化塔的底部，所述搅拌组件共设置两组。
进一步的，所述立式碳化塔的塔壁内侧设有刮泥板。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：1、二氧化碳和氢氧化钙浆料均此阿勇喷头喷射，实现立体的接触，二氧化碳和氢氧化钙浆料的接触面积大，接触时间长，使得碳化更均匀，碳化速度快；2、实现氢氧化钙浆料的循环进出，使得碳化完全度高；3、碳化温度采用加热器加热循环过程中的氢氧化钙来维持有效的碳化温度，操作方便，且更加省时省力。
附图说明
图1、本发明的实施例1结构示意图；
图2、本发明的实施例1浆料分配器的结构示意图；
图3、本发明的实施例1立体图；
图4、本发明的实施例2结构示意图。
其中：立式碳化塔1、二氧化碳发生器2、进浆管3、出浆管4、循环出口5、浆料循环系统6、循环管61、循环泵62、加热器63、三通7、浆料罐8、浆料分配器9、分布管91、高压喷头92、二氧化碳进气管10、进气喷头11、透明观察窗12、PH检测器13、温度检测器14、搅拌组件15、刮泥板16。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1、图2、图3所示，一种连续喷雾式碳化塔，包括立式碳化塔1、二氧化碳发生器2、进浆管3、出浆管4、循环出口5、浆料循环系统6。浆料从进浆管进入，二氧化碳从二氧化碳发生器进入到碳化塔内，在碳化塔内发生碳化反应，混合的浆料从循环出口循环流出，再次从进浆管进入，完成碳化反应后，浆料从出浆管流出，然后经后续的过滤、压滤、烘干等工序得到纳米级碳酸钙。立式碳化塔的顶部设有进浆管，立式碳化塔的底部设有出浆管，立式碳化塔的下部一侧设有循环出口，循环出口通过浆料循环系统连接进浆管，浆料循环系统包括循环管61、循环泵62、加热器63，循环管上上设有加热器，循环管通过循环泵连接进浆管；进浆管的顶部设有三通7，三通的一端连接浆料罐8，另一端连接循环管。新的浆料从浆料罐中进入到进浆管，然后进入后碳化塔内，在碳化塔喷射后，从底部的循环出口流入到循环系统中，然后经浆料罐再次进入到碳化塔，实现循环碳化，碳化速度快、碳化效果好。进浆管的底部连接浆料分配器9，浆料分配器包括若干分布管91、高压喷头92，分布管上设有高压喷头；进浆管的底部连接分布管，分布管呈放射状均匀的分布，立式碳化塔的塔壁上设有二氧化碳进气管10，二氧化碳进气管呈圆形环绕塔壁，二氧化碳进气管上均匀的设有若干进气喷头11，二氧化碳进气管连接二氧化碳发生器。
在本实施例中，立式碳化塔的塔体上设有透明观察窗12。透明观察窗方便对碳化塔内的碳化状况观察。
在本实施例中，加热器为电加热器器。电加热器使用方便，方便对温度的控制。
在本实施例中，立式碳化塔内设有PH检测器13。碳化温度为60～70℃，碳化终点可用pH值的测定决定，当pH值为7左右时，即为终点。可根据PH检测器的检测结果，判断碳化终点。
在本实施例中，立式碳化塔内设有温度检测器14。碳化温度为60～70℃，通过温度检测器检测到的碳化塔内的温度，控制电热加热器的加热状态，将浆料的温度控制在合理的范围内，进而实现合理的控制碳化温度。
实施例2
如图4所示，一种连续喷雾式碳化塔，在本实施例中，混合器内设有搅拌组件15，搅拌组件包括搅拌轴、搅拌浆、电机，搅拌浆通过搅拌轴连接电机。在本实施例中，搅拌组件设置在立式碳化塔的底部，搅拌组件共设置两组。在本实施例中，立式碳化塔的塔壁内侧设有刮泥板16，由于浆料在喷射过程中会喷射到塔壁上，刮泥板可有效的刮下这部分浆料。可采用现有技术中的电机、牵引绳、刮泥板的结构来实现自动刮泥，电机通过牵引绳连接刮泥板。
其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。
实施例3
本发明的实施例1的碳化塔的工作过程：新的氢氧化钙浆料从浆料罐中进入到进浆管，然后从高压喷头喷射到塔内，同时，二氧化碳从二氧化碳发生器进入到二氧化碳进气管，然后从进气喷头喷射到塔内，二氧化碳与氢氧化钙浆料接触发生碳化反应，浆料受重力影响，落入到碳化塔的底部，然后从循环出口流出，经循环系统再次进入到进浆管，再次落回到塔内，形成循环的浆料，浆料不断的与二氧化碳接触反应，当碳化反应完成时，打开塔体底部的出浆管，完成碳化后的浆料（成分为碳酸钙）从出浆管排出。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种连续喷雾式碳化塔，其特征在于：包括立式碳化塔、二氧化碳发生器、进浆管、出浆管、循环出口、浆料循环系统；所述立式碳化塔的顶部设有进浆管，所述立式碳化塔的底部设有出浆管，所述立式碳化塔的下部一侧设有循环出口，所述循环出口通过浆料循环系统连接进浆管，所述浆料循环系统包括循环管、循环泵、加热器，所述循环管上上设有加热器，所述循环管通过循环泵连接进浆管，所述进浆管的顶部还连接浆料罐；所述进浆管的底部连接浆料分配器，所述浆料分配器包括若干分布管、高压喷头，所述分布管上设有高压喷头；所述进浆管的底部连接分布管，分布管呈放射状均匀的分布，所述立式碳化塔的塔壁上设有二氧化碳进气管，所述二氧化碳进气管呈圆形环绕塔壁，所述二氧化碳进气管上均匀的设有若干进气喷头，所述二氧化碳进气管连接二氧化碳发生器。
2.如权利要求1所述的一种连续喷雾式碳化塔，其特征在于：所述立式碳化塔的塔体上设有透明观察窗。
3.如权利要求1所述的一种连续喷雾式碳化塔，其特征在于：所述加热器为电加热器器。
4.如权利要求1所述的一种连续喷雾式碳化塔，其特征在于：所述立式碳化塔内设有PH检测器。
5.如权利要求1所述的一种连续喷雾式碳化塔，其特征在于：所述立式碳化塔内设有温度检测器。
6.如权利要求1所述的一种连续喷雾式碳化塔，其特征在于：所述混合器内设有搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌轴、搅拌浆、电机，所述搅拌浆通过搅拌轴连接电机。
7.如权利要求6所述的一种连续喷雾式碳化塔，其特征在于：所述搅拌组件设置在立式碳化塔的底部，所述搅拌组件共设置两组。
8.如权利要求1所述的一种连续喷雾式碳化塔，其特征在于：所述立式碳化塔的塔壁内侧设有刮泥板。
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