CN109876736A - 盘管式液体分布器的碳化塔进料装置 - Google Patents

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陈诚
黄梓庭
李伯奎
滑小彤
周靖
宋泽康
许兆美
蒋素琴
王玲
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Abstract

本发明公开了一种盘管式液体分布器的碳化塔进料装置，安装在碳化塔顶部，包括管道支架、U型管卡、盘管式液体分布器和进液管；管道支架固定在碳化塔顶部；盘管式液体分布器通过所述U型管卡固定在管道支架上；进液管与盘管式液体分布器连接相通；盘管式液体分布器底部设有若干单导管压力喷嘴。液体以喷雾的形式均匀快速地喷入碳化塔内，液体与二氧化碳充分的接触，加快碳化过程，减少了碳化时间。减少液体在碳化塔内发生壁流，从而降低了碳化塔内壁的腐蚀磨损，防止资源的浪费。

Description

盘管式液体分布器的碳化塔进料装置
技术领域
本发明属于化工装备技术领域，具体涉及一种盘管式液体分布器的碳化塔进料装置。
背景技术
碳酸钙是重要的无机粉体填料之一，广泛应用于塑料、橡胶、造纸、医药、食品等行业，主要生产过程包括煅烧、陈化、冷却、碳化、增浓、烘干等过程，其中碳化过程是将二氧化碳与压缩空气混合后通过进气管道送入碳化塔，与氢氧化钙进行中和，产生碳酸钙。我国是世界上碳酸钙资源的生产大国，目前，国内生产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。
目前生产碳酸钙的碳化塔，存在着不少问题，例如氢氧化钙的喷射不均匀，会影响氢氧化钙与二氧化碳的接触面积、反应时间，影响碳化速度；氢氧化钙的喷射速度慢，碳化速度慢；碱液发生壁流，浪费资源，影响碳化过程甚至会腐蚀内壁。以上都会严重影响产品质量。
发明内容
本发明提供了一种盘管式液体分布器的碳化塔进料装置，解决了碳化过程中液体喷射不均匀、喷射速度慢、碳化塔内壁腐蚀的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种盘管式液体分布器的碳化塔进料装置，包括管道支架、U型管卡、盘管式液体分布器和进液管；所述管道支架与碳化塔固定连接；所述盘管式液体分布器通过所述U型管卡固定在管道支架上；所述进液管与盘管式液体分布器连接相通；所述盘管式液体分布器底部设有若干单导管压力喷嘴。
优选地所述盘管式液体分布器底部开设通孔，所述单导管压力喷嘴与通孔通过螺纹连接，均匀分布。
优选地，所述单导管压力喷嘴包括依次连接的管接头、本体、旋转室和喷嘴，管接头与本体、旋转室与本体均通过螺纹连接，旋转室在本体中拧紧时能够卡住喷嘴使喷嘴固定在本体中。起到了方便更换不同孔径的管接头、不同旋转室的作用，也起到了减少了安装材料和安装空间的作用。
优选地，所述旋转室的入口的高度h与宽度b相等时，入口长度L与入口宽度b之比为2.5~3.5。起到了使液体流进旋转室后不散乱、形成涡流的作用。
优选地，所述旋转室的内径d与入口宽度b之比为25~32。起到了使液体流进旋转室后形成稳定涡流的作用。
优选地，所述盘管式液体分布器底部还开设有若干布液孔，布液孔等距分布；最外环布液孔和最内环布液孔的中心线与垂线夹角为30°~45°。起到了使碱液多角度进入塔内、均匀喷射与二氧化碳充分反应、减少碳化时间的作用。
优选地，所述盘管式液体分布器的外径是碳化塔内径的0.6倍；所述布液孔的孔径为3mm。起到了使碱液与二氧化碳充分接触、加快碳化过程的作用。
优选地，所述盘管式液体分布器的下方安装有“齿轮”型液体截锥再分布器，“齿轮”型液体截锥再分布器与碳化塔内壁固定连接。起到了使碱液均匀分布、减少液体在碳化塔内发生壁流、降低了塔内壁的腐蚀磨损的作用。
优选地，所述“齿轮”型液体截锥再分布器的截锥锥体与所述碳化塔内壁的夹角为30°~45°。起到了进一步避免液体在碳化塔内发生壁流的作用。
优选地，所述“齿轮”型液体截锥再分布器的截锥的下口径D2与碳化塔内径之比为0.7。增大了气体流通截面积，降低了气体流经再分布器的阻力，增加了液体再分布的分布点，使液体分布更加均匀。
本发明所达到的有益效果：盘管式液体分布器底部设有若干单导管压力喷嘴，可以使液体以喷雾的形式均匀快速地喷入碳化塔内，液体与二氧化碳充分的接触，加快碳化过程，减少了碳化时间。盘管式液体分布器底部还开设有若干等距分布的布液孔，使液体更均匀的喷射到碳化塔内与二氧化碳更充分反应，进一步减少碳化时间。 “齿轮”型液体截锥再分布器与碳化塔内壁固定连接，有效减少液体在碳化塔内发生壁流，从而降低了碳化塔内壁的腐蚀磨损，防止资源的浪费，也使液体分布更均匀。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明A-A截面图；
图3为本发明B-B截面图；
图4为本发明单导管压力喷嘴的剖面图；
图5为本发明U型管卡与盘管的连接示意图；
图6为本发明旋转室的C-C截面图。
图中：1-管道支架；2-U型管卡；3-盘管式液体分布器；4-进液管；5-单导管压力喷嘴；6-管接头；7-本体；8-旋转室；9-喷嘴；10-布液孔；11-“齿轮”型液体截锥再分布器；12-碳化塔。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种盘管式液体分布器的碳化塔进料装置，包括管道支架1、U型管卡2、盘管式液体分布器3和进液管4。管道支架1与碳化塔12固定连接。如图5所示，盘管式液体分布器3通过U型管卡2固定在管道支架3上，方便盘管式液体分布器3的拆装。进液管4与盘管式液体分布器3连接相通，优选采用焊接方式连接。盘管式液体分布器3底部设有若干单导管压力喷嘴5，本实施例中，盘管式液体分布器3底部设有四个单导管压力喷嘴5。盘管式液体分布器3底部开设通孔，单导管压力喷嘴5与通孔通过螺纹连接，均匀分布。管道支架1优选为T型管道支架，管道支架1通过焊接方式与碳化塔12固定连接，结构简单，安装方便，成本低。
如图4所示，单导管压力喷嘴5包括依次连接的管接头6、本体7、旋转室8和喷嘴9。管接头6与本体7通过螺纹连接，方便更换不同孔径的管接头6。旋转室8与本体7通过螺纹连接，方便更换不同的旋转室8。当旋转室8在本体7中拧紧时刚好卡住喷嘴9使喷嘴9固定在本体中，不仅很好的定位了喷嘴9，也减少了安装材料和安装空间。
旋转室8的入口形状为圆形或者长方形，如图4和6所示，当入口的高度h与宽度b相等时，入口长度L与入口宽度b之比L/b在2.5~3.5时液体流进旋转室后不会形成散乱，可以更稳定的形成涡流。旋转室8的内径d与入口宽度b之比d/b在25~32时液流在旋转室8中形成稳定涡流。喷嘴9是可拆卸的，喷嘴上部的截锥旋转室的锥心度α为45°~60°，喷嘴孔长度L1与喷嘴孔径d1之比为0.5~1.5，即可便捷安装不同喷嘴形状和不同喷嘴口径的喷嘴9，便于改变流量，也可以控制产品力度的大小。
如图3所示，盘管式液体分布器3的外径是碳化塔12内径的0.6倍。盘管式液体分布器3底部还开设有若干布液孔10，布液孔10等距分布，布液孔10的孔径为3mm，使碱液通过布液孔10以很小的液滴进入碳化塔12内与二氧化碳接触更充分，加快碳化过程。最外环布液孔10的中心线与垂线的夹角、最内环布液孔10的中心线与垂线的夹角范围均为30°~45°，均优选为30°，使碱液多角度的进入碳化塔12内。
液体流进盘管液体分布器3中，一部分液体通过布液孔10以液滴的形式分布在塔内，另一部分通过盘管液体分布器3底部的通孔流进单导管压力喷嘴5中，液体流进喷嘴9后，从切线的方向进入旋转室8，液流就会产生旋涡，即形成空心圆锥体从喷嘴9孔喷出，由于喷嘴9只有一导管，所以液体进入旋转室8的速度会增大，使液体以喷雾的形式喷出，不仅使液体喷出更均匀，也使液体与二氧化碳充分接触发生碳化过程，加快碳化速度，节省了碳化时间。
如图2所示，盘管式液体分布器3的下方安装有“齿轮”型液体截锥再分布器11，“齿轮”型液体截锥再分布器11与碳化塔12内壁固定连接，与碳化塔12内壁通过焊接方式固定。有效的减少液体在碳化塔12内发生壁流，从而降低了塔内壁的腐蚀磨损，防止资源的浪费，也可以使流体在塔内分布更均匀。“齿轮”型液体截锥再分布器11通过对金属薄板冲压形成的，截锥式再分布器的结构简单，便于制造与安装，截锥的下口径D2与碳化塔内径之比优选为0.7，截锥的锥体与塔壁的夹角范围为30°~45°，优选为30°，使液滴顺利从再分布器上滑落至塔内，避免液滴壁流，也利于气体通过更大的截面积。“齿轮”型液体截锥再分布器11与普通的截锥式再分布器相比，增大了气体流通截面积，降低了气体流经再分布器的阻力，增加了液体再分布的分布点，使液体分布更加均匀。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种盘管式液体分布器的碳化塔进料装置，其特征在于，包括管道支架、U型管卡、盘管式液体分布器和进液管；所述管道支架与碳化塔固定连接；所述盘管式液体分布器通过所述U型管卡固定在管道支架上；所述进液管与盘管式液体分布器连接相通；所述盘管式液体分布器底部设有若干单导管压力喷嘴。
2.根据权利要求1所述的盘管式液体分布器的碳化塔进料装置，其特征在于，所述盘管式液体分布器底部开设通孔，所述单导管压力喷嘴与通孔通过螺纹连接，均匀分布。
3.根据权利要求1所述的盘管式液体分布器的碳化塔进料装置，其特征在于，所述单导管压力喷嘴包括依次连接的管接头、本体、旋转室和喷嘴，管接头与本体、旋转室与本体均通过螺纹连接，旋转室在本体中拧紧时能够卡住喷嘴使喷嘴固定在本体中。
4.根据权利要求3所述的盘管式液体分布器的碳化塔进料装置，其特征在于，所述旋转室的入口的高度h与宽度b相等时，入口长度L与入口宽度b之比为2.5~3.5。
5.根据权利要求3所述的盘管式液体分布器的碳化塔进料装置，其特征在于，所述旋转室的内径d与入口宽度b之比为25~32。
6.根据权利要求1所述的盘管式液体分布器的碳化塔进料装置，其特征在于，所述盘管式液体分布器底部还开设有若干布液孔，布液孔等距分布；最外环布液孔和最内环布液孔的中心线与垂线夹角均为30°~45°。
7.根据权利要求6所述的盘管式液体分布器的碳化塔进料装置，其特征在于，所述盘管式液体分布器的外径是碳化塔内径的0.6倍；所述布液孔的孔径为3mm。
8.根据权利要求1所述的盘管式液体分布器的碳化塔进料装置，其特征在于，所述盘管式液体分布器的下方安装有“齿轮”型液体截锥再分布器，“齿轮”型液体截锥再分布器与碳化塔内壁固定连接。
9.根据权利要求8所述的盘管式液体分布器的碳化塔进料装置，其特征在于，所述“齿轮”型液体截锥再分布器的截锥锥体与所述碳化塔内壁的夹角为30°~45°。
10.根据权利要求8所述的盘管式液体分布器的碳化塔进料装置，其特征在于，所述“齿轮”型液体截锥再分布器的截锥的下口径D2与碳化塔内径之比为0.7。
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