CN206108920U - 超重力旋转碳化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超重力旋转碳化装置，包括超重力旋转填充床、循环槽和二氧化碳进气管，循环槽的下端出口处连接有循环泵，循环泵出口管连接超重力旋转填充床的进料口，在循环泵和超重力旋转填充床的进料口之间还设有水喷射真空泵；所述水喷射真空泵的进液管与循环泵的出口管连接，水喷射真空泵的进气管与二氧化碳进气管连接，水喷射真空泵的出口管与超重力旋转填充床的进料口连接。本实用新型的有益效果是：使用常压二氧化碳即可正常反应。

Description

超重力旋转碳化装置

技术领域

本实用新型属于碳酸钙制备领域，具体是一种超重力旋转碳化装置。

背景技术

碳酸钙制备企业在生产碳酸钙时，需要经过一个氢氧化钙和二氧化碳的反应过程。传统的生产工艺是将二氧化碳加压后泵入装有氢氧化钙浆料的碳化塔中，反应效果难以控制，晶粒大小不均匀，产品质量不稳定，反应时间比较长。中国专利文献CN105749821A，于2016年3月28日公开了“一种公转自转超重力旋转填充床”，包括：进料系统、公转系 统、自转系统和出料系统；其中，所述进料系统包括：安装在第二皮带上第一反应釜和第二反应釜、进料管、进料泵、进料口、连续进料装置，物料从进料口进料，由进料泵泵入连 续进料装置，在经过进料管进入第一反应釜和第二反应釜内底部，以开始喷淋；所述公转系统包括：中空转轴、第一电机、固定在底座上的第一皮带、用于安装第二皮带的转盘，第一电机提供动力由第一皮带传到中空转轴上带动中空转轴旋转，中空转轴和转盘为固定一体，带动转盘旋转，进而带动第一反应釜和第二反应釜旋转；所述自转系统包括：第二皮带、第二电机、第三电机，第二皮带、第二电机、第三电机安装转盘上随转盘一起旋转，由第二电机、第三电机提供动 力，通过第二皮带带动第一反应釜和第二反应釜旋转；所述出料系统包括：导料管、出料口、出料泵、连续出料装置，导料管与第一反应釜和第二反应釜内壁紧密接合，在中空转轴1内设有一管道连接导料管和连续出料装置，出料时，物料从第一反应釜和第二反应釜通过导料 管进入连续出料装置最后由出料泵吸出到出料口。

近年来已经有企业将超重力旋转填充床应用在碳酸钙制备工艺上，被称为超重力旋转碳化装置。超重力旋转填充床具有极大强化反应器内物质相间传质和微观混合的作用，晶核在微观环境中均匀瞬间成核，配以冷却装置，就能有效控制成核速率和晶核生长速率，生产出粒径小且分布均匀比表面积大的纳米碳酸钙产品，有助于提高产品品质，缩短反应时间。然而在现实应用中，超重力旋转填充床也具有一些不足，主要的问题在于，氢氧化钙浆液是从超重力旋转填充床的上方轴向进入反应空间，而二氧化碳气体是从超重力旋转填充床的下方进入反应空间，而反应时超重力旋转填充床以高速旋转，氢氧化钙浆液对反应空间的下方具有强大的压力，需要使用大功率增压装置将二氧化碳气体压力提升至超过氢氧化钙浆液压力，才能将二氧化碳泵逆流送进超重力旋转填充床内实现正常反应。因此，仅用于二氧化碳加压的大功率镇压装置就需要比较高的能耗，不利于企业节能降耗和产品成本的控制。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是，现有超重力旋转碳化装置的二氧化碳气需要加压至较高压力程度，导致能耗较高，从而提供一种超重力旋转碳化装置，使用常压二氧化碳即可正常反应。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种超重力旋转碳化装置，包括超重力旋转填充床、循环槽和二氧化碳进气管，循环槽的下端出口处连接有循环泵，循环泵出口管连接超重力旋转填充床的进料口，在循环泵和超重力旋转填充床的进料口之间还设有水喷射真空泵；所述水喷射真空泵的进液管与循环泵的出口管连接，水喷射真空泵的进气管与二氧化碳进气管连接，水喷射真空泵的出口管与超重力旋转填充床的进料口连接。

在传统方案中，二氧化碳气体必须加压至超过超重力旋转填充床内部的压力才能逆流进入，这是必须使用大功率加压设备的原因。如果要降低消耗功率甚至取消大功率加压设备，则二氧化碳气体必然无法按照传统方法进入超重力旋转填充床内部反应。为此，本方案引入了水喷射真空泵。水喷射真空泵设有三个端部，两个吸入端部分别连接来自循环泵的氢氧化钙浆料和来自二氧化碳进气管的二氧化碳气体，并由出口管喷出，进入超重力旋转填充床内进行反应。由于本技术方案将二氧化碳与氢氧化钙浆料同步由水喷射真空泵泵入超重力旋转填充床内部，改变了二氧化碳气体的进入通道，由原来的逆流进料改为了并流进料，使二氧化碳的压力需求大幅度减小，完全不需要大功率加压设备进行加压，减少了设备整体的能耗。同时，由于采用气液并流进料，与逆流相比物料在超重力旋转填充床内的填料孔道中阻力减小，从而在相同传质效果下只需较低的转速，因此还可以显著地降低超重力旋转填充床的功率。

作为优选，所述水喷射真空泵设有止逆阀，止逆阀位于进气管端。止逆阀可以阻止水喷射真空泵内的气液混合物从压力相对交底的二氧化碳进气管一端溢出。

作为优选，所述超重力旋转填充床设有出液管，出液管与循环槽连通。在经过超重力旋转填充床内反应后的浆料，如果反应尚未完全，可以回流至循环槽内等待下一次反应。

作为优选，所述超重力旋转填充床设有排气管，排气管与二氧化碳进气管连通。经过反应的二氧化碳气体，如果未完全反应，浓度满足要求，可以进入二氧化碳进气管，参与后续的反应，从而可以降低成本。

综上所述，本实用新型的有益效果是：使用常压二氧化碳即可正常反应。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

其中：1超重力旋转填充床，2循环槽，3循环泵，4水喷射真空泵，5循环泵进口管，6循环泵出口管，7二氧化碳进气管，8进料口，9出液管，10排气管，11生浆进口管，12搅拌器，13熟浆出口管。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示的实施例，为一种超重力旋转碳化装置，应用在碳酸钙生产企业中。该超重力旋转碳化装置设有循环槽2，循环槽的上端设有生浆进口管11，待反应的氢氧化钙生浆由此进入循环槽，在循环槽内设有搅拌器12，对生料充分搅拌。循环槽的下方设有出口，出口连通一个三通管，三通管内的流向受阀门控制，其中一个方向为生浆正常反应的流向，另一个为反应完毕后熟浆的流向，接熟浆出口管13。在正常反应时，生浆流向右侧，通过循环泵进口管5进入循环泵3，再通过循环泵出口管连接至水喷射真空泵4。水喷射真空泵设有两个进口端和一个出口端，其中一个进口端连接在循环泵出口管上，用来泵入生浆，另一个进口端通过止逆阀与二氧化碳进气管7连接，用来吸入二氧化碳气体，出口端则直接连接至超重力旋转填充床1的进料口8上，将混合了二氧化碳气的生浆泵送入超重力旋转填充床内进行反应。超重力旋转填充床进行高速旋转，将混合浆料内的氢氧化钙与二氧化碳气体充分反应，形成碳酸钙与水混合的熟浆，以及未完全参与反应的二氧化碳气体和少量水蒸气的混合气。超重力旋转填充床内设有上下两个管：上方的为排气管10，可以排出剩余气体，如果二氧化碳浓度较高，值得利用，该排气管可以连通二氧化碳进气管，对剩余二氧化碳继续利用；下方的为出液管9，可以将完成反应的熟浆排出，在反应不完全的情况下，可以将出液管接回至循环槽，使未充分反应的浆料重新经过下一次反应循环。当循环槽内的所有生浆经过几个循环后全部反应完成变为熟浆后，打开阀门，将熟浆从循环槽下方左侧的熟浆出口管导出即可。然后再通过生浆进口管向循环槽内导入下一批量的生浆。在管道的各个主要控制位置，均设有阀门进行流量大小的调节，以方便控制。

本例中所使用的超重力旋转填充床为杭州科力化工设备有限公司生产，型号为BZ型；所使用的水喷射真空泵为杭州新安江工业泵有限公司生产，型号为L-RPP型。

Claims (4)

1.一种超重力旋转碳化装置，包括超重力旋转填充床（1）、循环槽（2）和二氧化碳进气管（7），循环槽的下端出口处连接有循环泵（3），循环泵的出口管连接超重力旋转填充床的进料口（8），其特征是，在循环泵和超重力旋转填充床的进料口之间还设有水喷射真空泵（4）；所述水喷射真空泵的进液管与循环泵出口管（6）连接，水喷射真空泵的进气管与二氧化碳进气管连接，水喷射真空泵的出口管与超重力旋转填充床的进料口连接。

2.根据权利要求1所述的一种超重力旋转碳化装置，其特征是，所述水喷射真空泵设有止逆阀，止逆阀位于进气管端。

3.根据权利要求1或2所述的一种超重力旋转碳化装置，其特征是，所述超重力旋转填充床设有出液管（9），出液管与循环槽连通。

4.根据权利要求1或2所述的一种超重力旋转碳化装置，其特征是，所述超重力旋转填充床设有排气管（10），排气管与二氧化碳进气管连通。