CN206654742U

CN206654742U - 一种活性纳米碳酸钙制备用碳化包覆设备

Info

Publication number: CN206654742U
Application number: CN201720348894.2U
Authority: CN
Inventors: 张亚红; 黎文清; 陈善高
Original assignee: Jiangxi Huaming Nano Calcium Carbonate Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Huaming Nano Calcium Carbonate Co Ltd
Priority date: 2017-04-05
Filing date: 2017-04-05
Publication date: 2017-11-21
Anticipated expiration: 2027-04-05

Abstract

本实用新型公开了一种活性纳米碳酸钙制备用碳化包覆设备，包括碳化塔、合成釜、包覆釜、NAOH计量罐、碱槽，所述碳化塔上设有进料管和进气管，所述进料管与精乳管道相连，所述进气管与两并联辅助气瓶相连，所述并联辅助气瓶分别与压缩窑气管道、压缩空气管道相连，所述碳化塔底部还设有出料管，出料管与碳化塔出料泵相连，所述合成釜外壁面及底面上均设有外盘管，外盘管上端设有进气管，进气管与蒸汽管道相连，本实用新型装置的有益效果是结构简单、实用，连续运行，处理能力大，改性均匀，药剂用量少，给排料全部由设备完成，工人劳动强度低，生产效率高，自动化程度高，有效避免团聚的现象，有效提高产品活化改性质量。

Description

一种活性纳米碳酸钙制备用碳化包覆设备

技术领域

本实用新型涉及一种碳酸钙制备设备，特别是涉及一种活性纳米碳酸钙制备用碳化包覆设备。

背景技术

碳酸钙是用量最大的无机粉体之一，被广泛用于涂料、油墨、塑料、橡胶、造纸、化妆品等行业，具有价格低廉，源料来源广泛，环境友好，经济效益良好等优点。

纳米碳酸钙具有密度小、纯度高、分散性良好和流变性高等优点，可部分替代半补强碳黑和白碳黑产品，具有填料和补强双重作用。

随着橡胶、塑料、造纸和涂料等行业的发展，市场对纳米碳酸钙的需求越来越大，同时生产纳米碳酸钙的工艺合理的回收二氧化碳，符合国家倡导的节能减排政策，因此纳米碳酸钙工业的发展异常迅猛。

目前工业上最常用制备纳米碳酸钙的方法是碳化法，其工艺流程为：优质石灰石经过煅烧制取生石灰(CaO)和窑气(CO₂),生石灰经处理后与水在化灰池进行消化反应，生成石灰乳Ca(OH)₂,石灰乳经过精制处理后与在碳化设备中进行碳化反应。在制取的纳米碳酸钙悬浊液中可加入表面改性剂(如偶联剂)进行表面活化改性,然后经过过滤、干燥、粉碎、分级、包装等工艺过程制得纳米碳酸钙产品。

碳化反应是纳米碳酸钙生产工艺中的核心反应，碳化过程中悬浮液的浓度和粘度、CO₂的浓度及单位面积通气量、CO₂气体的分散状态、添加济的种类和添加量等都会对粒径和晶形产生影响，碳化反应过程中需要间壁换热，用循环水移走部分反应热，以控制碳化过程中的温升序列，碳化尾气直接排空；碳化反应结束后进入包覆釜，通入蒸汽升温至包覆温度，加入来自合成釜的包覆液，进行包覆反应，包覆釜出料浆液进入贮液罐进行熟化处理。

目前传统的纳米活性碳酸钙生产设备存在团聚现象，不能连续运行，处理能力低，产品表现出改性不均匀，药剂用量大，给排料由工人手动完成，工人按劳动强度大，生产效率低，自动化程度低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种活性纳米碳酸钙制备用碳化包覆设备，以解决上述背景技术中提出的存在团聚现象、改性不均匀、生产效率低、自动化程度低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种活性纳米碳酸钙制备用碳化包覆设备，其特征在于包括碳化塔、合成釜、包覆釜、NAOH计量罐、碱槽，所述碳化塔上设有进料管和进气管，所述进料管与精乳管道相连，所述进气管一端伸入碳化塔内，端部接近塔底处设有气体分布器，进气管另一端与两并联辅助气瓶相连，所述并联辅助气瓶分别与压缩窑气管道、压缩空气管道相连，所述碳化塔底部还设有出料管，出料管与碳化塔出料泵相连，所述合成釜外壁面及底面上均设有外盘管，外盘管上端设有进气管，进气管与蒸汽管道相连，外盘管下端设有冷凝水出口，所述合成釜上还设有三个进料管，所述进料管分别与NAOH计量罐、添加剂贮料罐、工艺水管道相连，所述合成釜底部设有出料管，所述出料管与合成釜出料泵相连，所述包覆釜外壁面及底面上均设有外盘管，外盘管上端设有进气管，进气管与蒸汽管道相连，外盘管下端设有冷凝水出口，所述包覆釜上还设有四个进料管，所述进料管分别与NAOH计量罐、碳化塔出料泵、合成釜出料泵、工艺水管道相连，所述包覆釜底部设有出料管，出料管与包覆釜出料泵相连，包覆釜出料泵与活性纳米碳酸钙贮罐相连。

进一步的，所述碳化塔设置2～3个并排放置，各碳化塔出料管并联到一根总出料管Ⅰ，所述碳化塔出料泵也相应设置2～3个并联，并联后，一端与总出料管Ⅰ相连，另一端与包覆釜进料管相连。

进一步的，所述合成釜设置2～3个并排放置，各合成釜出料管并联到一根总出料管Ⅱ，所述合成釜出料泵也相应设置2～3个并联，并联后，一端与总出料管Ⅱ相连，另一端与包覆釜进料管相连。Ⅲ

进一步的，所述包覆釜设置2～3个并排放置，各包覆釜出料管并联到一根总出料管Ⅲ，所述包覆釜出料泵也相应设置2～3个并联，并联后，一端与总出料管Ⅲ相连，另一端与活性纳米碳酸钙贮罐相连。

进一步的，所述NAOH计量罐上设有进水管和进料管，进水管与工艺水管道相连，进料管与碱泵进口相连，所述碱槽有2个并联，并联后与碱泵出口相连。

进一步的，所述合成釜与包覆釜内均设置一布设有搅拌叶的竖直搅拌轴，竖直搅拌轴与减速器相连，减速器与驱动电机相连，驱动电机与控制系统相联。

进一步的，所述碳化塔、合成釜、包覆釜各进料管、进气管、出料管上均设有控制阀门；所述辅助气瓶、碳化塔出料泵、合成釜出料泵、包覆釜出料泵、碱泵进出料管上均设有电动控制阀门；所述电动控制阀门均与控制系统相联。

本实用新型工作时：控制系统控制来自精乳管道的CaOH悬浮液通过进料管进入碳化塔中，来自压缩窑气管道的压缩窑气和来自压缩空气管道的压缩空气按一定的比例通入碳化塔底气体分布器，从气体分布器出来的压缩窑气向上冲与上面下来的精乳发生碳化反应，碳化反应得到的分散均匀的纳米碳酸钙浆液从塔底出料，2～3个碳化塔出料并入同一根总料管，再经过2～3个并联的碳化塔出料泵，又并入同一根总管，然后分别输送入2～3个包覆釜内；同时控制系统控制添加剂贮罐向合成釜进料、来自工艺水管道的工艺水输入合成釜内、NAOH计量槽向合成釜进料，来自蒸汽管道的蒸汽进入合成釜外盘管进行加热，电机、减速机启动，搅拌轴带动搅拌器开始工作，将合成釜中的各料液调配成包覆反应工艺要求的包覆剂，合格包覆剂从合成釜釜底出料，2～3个合成釜出料并入同一根总料管，再经过2～3个并联的合成釜出料泵，又并入同一根总管，然后分别输送入2～3个包覆釜内；同时控制系统控制来自工艺水管道的工艺水输入包覆釜内、NAOH计量槽向包覆釜进料，来自蒸汽管道的蒸汽进入包覆釜外盘管进行加热，电机、减速机启动，搅拌轴带动搅拌器开始工作，将进入包覆釜中的各料液充分搅拌、分散、包覆，外盘管的加热系统提高包覆反应效率，保证包覆釜产品质量，包覆反应得到高品质的活性纳米碳酸钙料液从包覆釜底出料，2～3个包覆釜出料液通过2～3个并联的包覆釜出料泵被输送入活性纳米碳酸钙贮罐，等待下一步后序处理。

本实用新型装置的有益效果是结构简单、实用，连续运行，处理能力大，改性均匀，药剂用量少，给排料全部由设备完成，工人劳动强度低，生产效率高，自动化程度高，有效避免团聚的现象，有效提高产品活化改性质量。

附图说明

图1为本实用新型的设备结构示意图；

图中：1、蒸汽管道，2、工艺水管道，3、NAOH计量罐，4、精乳管道，5、碳化塔，501、进料管，502、进气管，503、气体分布器，504、出料管，505、总出料管Ⅰ，6、合成釜，601、外盘管，602、进气管，603、冷凝水出口，604、进料管，605、出料管，606、总出料管Ⅱ，7、辅助气瓶，8、包覆釜，801、外盘管，802、进气管，803、冷凝水出口，804、进料管，805、出料管，806、总出料管Ⅲ，9、碱泵，10、碱槽，11、压缩窑气管道，12、压缩空气管道，13、碳化塔出料泵，14、合成釜出料泵，15、包覆釜出料泵，16、活性纳米碳酸钙贮料罐，17、添加剂贮料罐，18、电动控制阀门。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型实施例包括碳化塔5、合成釜6、包覆釜8、NAOH计量罐3、碱槽10，碳化塔5上设有进料管501和进气管502，进料管501与精乳管道4相连，进气管502一端伸入碳化塔5内，端部接近塔底处设有气体分布器503，进气管501另一端与两并联辅助气瓶7相连，并联辅助气瓶7分别与压缩窑气管道11、压缩空气管道12相连，碳化塔5底部还设有出料管504，碳化塔5设置2个并排放置，各碳化塔出料管504并联到一根总出料管Ⅰ505，碳化塔出料泵13也相应设置2个并联，并联后，一端与总出料管Ⅰ505相连，另一端与包覆釜进料管804相连。

合成釜6外壁面及底面上均设有外盘管601，外盘管601上端设有进气管602，进气管602与蒸汽管道1相连，外盘管601下端设有冷凝水出口603，合成釜6上还设有三个进料管604，分别与NAOH计量罐3、添加剂贮料罐17、工艺水管道2相连，合成釜6内设置一布设有搅拌叶的竖直搅拌轴607，竖直搅拌轴607与减速器相连，减速器与驱动电机相连，驱动电机与控制系统相联。合成釜6底部设有出料管605，合成釜6设置2个并排放置，各合成釜出料管605并联到一根总出料管Ⅱ606，合成釜出料泵14也相应设置2个并联，并联后，一端与总出料管Ⅱ606相连，另一端与包覆釜进料管804相连。

包覆釜8外壁面及底面上均设有外盘管801，外盘管801上端设有进气管802，进气管802与蒸汽管道1相连，外盘管801下端设有冷凝水出口803，包覆釜8上还设有四个进料管804，分别与NAOH计量罐3、碳化塔出料泵13、合成釜出料泵14、工艺水管道2相连，包覆釜8内设置一布设有搅拌叶的竖直搅拌轴807，竖直搅拌轴807与减速器相连，减速器与驱动电机相连，驱动电机与控制系统相联。包覆釜8底部设有出料管805，出料管805与包覆釜出料泵15相连，包覆釜8设置2个并排放置，各包覆釜出料管805并联到一根总出料管Ⅲ806，包覆釜出料泵15也相应设置2个并联，并联后，一端与总出料管Ⅲ806相连，另一端与活性纳米碳酸钙贮罐16相连。

NAOH计量罐3上设有进水管301和进料管302，进水管301与工艺水管道2相连，进料管302与碱泵9出口相连，碱槽10设有2个并联，并联后与碱泵9进口相连。

碳化塔5、合成釜6、包覆釜8各进料管、进气管、出料管上均设有控制阀门18；所述辅助气瓶、碳化塔出料泵、合成釜出料泵、包覆釜出料泵、碱泵进出料管上均设有电动控制阀门18；电动控制阀门18均与控制系统相联。

上述实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

Claims

1.一种活性纳米碳酸钙制备用碳化包覆设备，其特征在于包括碳化塔、合成釜、包覆釜、NAOH计量罐、碱槽，所述碳化塔上设有进料管和进气管，所述进料管与精乳管道相连，所述进气管一端伸入碳化塔内，端部接近塔底处设有气体分布器，进气管另一端与两并联辅助气瓶相连，所述并联辅助气瓶分别与压缩窑气管道、压缩空气管道相连，所述碳化塔底部还设有出料管，出料管与碳化塔出料泵相连，所述合成釜外壁面及底面上均设有外盘管，外盘管上端设有进气管，进气管与蒸汽管道相连，外盘管下端设有冷凝水出口，所述合成釜上还设有三个进料管，所述进料管分别与NAOH计量罐、添加剂贮料罐、工艺水管道相连，所述合成釜底部设有出料管，所述出料管与合成釜出料泵相连，所述包覆釜外壁面及底面上均设有外盘管，外盘管上端设有进气管，进气管与蒸汽管道相连，外盘管下端设有冷凝水出口，所述包覆釜上还设有四个进料管，所述进料管分别与NAOH计量罐、碳化塔出料泵、合成釜出料泵、工艺水管道相连，所述包覆釜底部设有出料管，出料管与包覆釜出料泵相连，包覆釜出料泵与活性纳米碳酸钙贮罐相连。

2.根据权利要求1所述的一种活性纳米碳酸钙制备用碳化包覆设备，其特征在于：所述碳化塔设置2～3个并排放置，各碳化塔出料管并联到一根总出料管Ⅰ，所述碳化塔出料泵也相应设置2～3个并联，并联后，一端与总出料管Ⅰ相连，另一端与包覆釜进料管相连。

3.根据权利要求1所述的一种活性纳米碳酸钙制备用碳化包覆设备，其特征在于：所述合成釜设置2～3个并排放置，各合成釜出料管并联到一根总出料管Ⅱ，所述合成釜出料泵也相应设置2～3个并联，并联后，一端与总出料管Ⅱ相连，另一端与包覆釜进料管相连。

4.根据权利要求1所述的一种活性纳米碳酸钙制备用碳化包覆设备，其特征在于：所述包覆釜设置2～3个并排放置，各包覆釜出料管并联到一根总出料管Ⅲ，所述包覆釜出料泵也相应设置2～3个并联，并联后，一端与总出料管Ⅲ相连，另一端与活性纳米碳酸钙贮罐相连。

5.根据权利要求1所述的一种活性纳米碳酸钙制备用碳化包覆设备，其特征在于：所述NAOH计量罐上设有进水管和进料管，进水管与工艺水管道相连，进料管与碱泵出口相连，所述碱槽有2个并联，并联后与碱泵进口相连。

6.根据权利要求1或3或4所述的一种活性纳米碳酸钙制备用碳化包覆设备，其特征在于：所述合成釜与包覆釜内均设置一布设有搅拌叶的竖直搅拌轴，竖直搅拌轴与减速器相连，减速器与驱动电机相连，驱动电机与控制系统相联。

7.根据权利要求1所述的一种活性纳米碳酸钙制备用碳化包覆设备，其特征在于：所述碳化塔、合成釜、包覆釜各进料管、进气管、出料管上均设有控制阀门；所述辅助气瓶、碳化塔出料泵、合成釜出料泵、包覆釜出料泵、碱泵进出料管上均设有电动控制阀门；所述电动控制阀门均与控制系统相联。