CN203247106U - 生产纳米碳酸钙用旋转喷射碳化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生产纳米碳酸钙用旋转喷射碳化装置，包括碳化反应塔、循环泵、换热器、存液塔、二氧化碳进气管和旋转喷射混合器，碳化反应塔、循环泵、换热器、旋转喷射混合器通过管道依次相连接，存液塔通过管道与循环泵相连接，二氧化碳进气管与旋转喷射混合器相连接。本实用新型结构简单、设备投资小，用其生产纳米碳酸钙具有生产操作容易控制、二氧化碳吸收效率高、产品质量好、生产效率高等优点。

Description

生产纳米碳酸钙用旋转喷射碳化装置

技术领域

本实用新型涉及纳米碳酸钙生产技术领域，具体涉及一种生产纳米碳酸钙用旋转喷射碳化装置。

背景技术

纳米碳酸钙是20世纪80年代发展起来的一种新型超细固体粉末材料，其粒度介于0.01～0.1μm之间。由于纳米碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应，可广泛用于塑料、橡胶、油漆油墨、密封胶粘材料、涂料等领域。纳米碳酸钙的生产方法主要为碳化法，碳化技术是用碳化法生产纳米碳酸钙的核心技术，不同的设备和工艺所生产的纳米碳酸钙的品质千差万别。碳酸钙粒度分布、粒径大小、比表面积、吸油值、孔体容等各项指标好不好，很大程度上取决于碳化设备的好坏。碳化装置是整个工艺的关键设备，其结构直接影响纳米碳酸钙产品的质量。

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。用普通搅拌碳化塔生产纳米碳酸钙的不足之处在于：气液接触效果差，工艺条件难以控制，在反应过程中容易产生包裹现象，合成的纳米碳酸钙产品粒度不均匀，产品质量较差。用连续喷雾碳化塔生产纳米碳酸钙的不足之处在于：设备投资较大，喷头容易堵塞，技术较复杂，操作难度大，生产效率低，工业应用推广受到限制。用超重力合成器生产纳米碳酸钙的不足之处在于：生产设备复杂，设备投资和能耗较大，操作控制困难，生产能力低，生产成本高。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是针对上述不足，提供一种生产纳米碳酸钙用旋转喷射碳化装置，该碳化装置结构简单、投资较小，用其生产纳米碳酸钙具有生产操作容易控制、二氧化碳吸收效率高、产品质量好、生产效率高等优点。

本实用新型所采用的技术方案是：生产纳米碳酸钙用旋转喷射碳化装置，包括碳化反应塔、循环泵、换热器、存液塔、二氧化碳进气管和旋转喷射混合器，碳化反应塔、循环泵、换热器、旋转喷射混合器通过管道依次相连接，存液塔通过管道与循环泵相连接，二氧化碳进气管与旋转喷射混合器相连接。

所述旋转喷射混合器包括接受室、喷嘴、混合室、扩散室，喷嘴与接受室相连接，混合室设于喷嘴的下方，扩散室与混合室相连接。

所述扩散室呈上小下大的圆锥形。

本实用新型的有益效果是：1、本实用新型中碳化反应塔、循环泵、换热器、旋转喷射混合器依次连接形成循环系统，通过循环泵将浆料输入换热器中进行换热冷却后，浆料从高位自行落入旋转喷射碳化器中产生负压，再经喷嘴高速喷出产生真空，利用真空将二氧化碳气体吸入进行碳化反应，整个生产操作过程容易控制，整套装置结构简单、设备投资小；2、本实用新型采用新型的旋转喷射碳化器，二氧化碳的吸收效率高，碳化效果好；3、本实用新型通过在碳化反应塔外部设置换热器，由外循环的换热器带走反应体系的升温，这种设计既可以达到冷却的目的，又省掉了碳化反应塔内部的辅助设备，避免了碳化过程中反应塔内壁结疤而影响传热效率，有利于提高产品质量和二氧化碳利用率；4、本实用新型采用的扩散室呈上小下大的圆锥形形，在扩散室的作用下，气液混合体形成有扩散射角的射流，旋转喷射入碳化反应塔内，使反应塔内的流体形成旋转剪切紊流，有规律的高剪切旋转涡流在反应塔内循环流动，同时完成碳化反应，生成的纳米粒子均匀，分散性好，能减少团聚现象。

附图说明

图1为本实用新型生产纳米碳酸钙用旋转喷射碳化装置的结构示意图。

符号说明：1－碳化反应塔；2－存液塔；3－循环泵；4－换热器；5－二氧化碳进气管；6－旋转喷射混合器；7－接受室；8－喷嘴；9－混合室；10－扩散室；11－管道；12－溢流管。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施对本实用新型做进一步的说明。

本实用新型生产纳米碳酸钙用旋转喷射碳化装置，如图1所示，包括碳化反应塔1、循环泵3、换热器4、存液塔2、二氧化碳进气管5和旋转喷射混合器6。碳化反应塔1、循环泵3、换热器4、旋转喷射混合器6通过管道依次相连接，存液塔2通过管道11与循环泵3相连接，二氧化碳进气管5与旋转喷射混合器6相连接。所述旋转喷射混合器6包括接受室7、喷嘴8、混合室9、扩散室10；喷嘴8与接受室7相连接，混合室9设于喷嘴8的下方，扩散室10与混合室9相连接，扩散室10呈上小下大的圆锥形。碳化反应塔1还通过溢流管12与存液塔2相连接。

在生产纳米碳酸钙时，首先，通过循环泵3将存液塔2中的氢氧化钙浆料输入换热器4中，在换热器4中进行换热后，氢氧化钙浆料从高位自行落入旋转喷射碳化器6内并产生负压，再经喷嘴8高速喷出产生真空，利用真空将二氧化碳气体吸入混合室9，吸入的二氧化碳气体与氢氧化钙浆料形成气液混合物，气液混合物再通过扩散室10喷射入碳化反应塔1进行碳化反应；其次，再通过循环泵3将碳化反应塔1内的初步碳化浆料输入换热器4中进行换热冷却后，换热冷却后的初步碳化浆料从高位自行落入旋转喷射碳化器6内并产生负压，再经喷嘴8高速喷出产生真空，利用真空将二氧化碳气体吸入混合室9，二氧化碳气体与初步碳化浆料形成的气液混合物通过扩散室10喷射入碳化反应塔1进行再次碳化；如此循环直至碳化浆料达到碳化工艺指标要求。本实用新型结构简单、设备投资小，用其生产纳米碳酸钙具有生产操作容易控制、二氧化碳吸收效率高、产品质量好、生产效率高等优点。

Claims (3)

1.生产纳米碳酸钙用旋转喷射碳化装置，其特征在于：包括碳化反应塔、循环泵、换热器、存液塔、二氧化碳进气管和旋转喷射混合器，碳化反应塔、循环泵、换热器、旋转喷射混合器通过管道依次相连接，存液塔通过管道与循环泵相连接，二氧化碳进气管与旋转喷射混合器相连接。

2.根据权利要求1所述的生产纳米碳酸钙用旋转喷射碳化装置，其特征在于：所述旋转喷射混合器包括接受室、喷嘴、混合室、扩散室，喷嘴与接受室相连接，混合室设于喷嘴的下方，扩散室与混合室相连接。

3.根据权利要求2所述的生产纳米碳酸钙用旋转喷射碳化装置，其特征在于：所述扩散室呈上小下大的圆锥形。

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