CN207684903U - 一种制备氯化钙溶液的反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于化学反应设备技术领域，具体涉及一种制备氯化钙溶液的反应釜。本实用新型所述制备氯化钙溶液的反应釜，分别设置了盛放碳酸钙的反应腔和稀释盐酸的盐酸混合室，将碳酸钙的进料和盐酸的稀释分别在不同的容器中进行，并且通过过流孔的设置实现盐酸的自动进料，实现了整个反应的连续进行。

Description

一种制备氯化钙溶液的反应釜

技术领域

本实用新型属于化学反应设备技术领域，具体涉及一种制备氯化钙溶液的反应釜。

背景技术

氯化钙是由氯元素和钙元素构成的盐，是一种十分重要的无机化合物。氯化钙是典型的离子型卤化物，性状为白色、硬质碎块或颗粒，微苦，无味。氯化钙在空气中易吸收水分发生潮解，所以无水氯化钙必须在容器中密封储藏。

氯化钙的常见应用包括制冷设备所用的盐水、道路融冰剂和干燥剂；氯化钙及其水合物和溶液在食品制造、建筑材料、医学和生物学等多个方面均有重要的应用价值；又因为氯化钙对氨具有突出的吸附能力和低的脱附温度，在合成氨吸附分离方面具有很大的应用前景。

目前，氯化钙的生产方法主要有氨碱法和酸钙法，一般来说，高品质氯化钙多采用酸钙法制备，即以盐酸和碳酸钙为原料进行生产。

CaCO₃+2HCl＝＝CaCl₂+CO₂↑+H₂O

目前，采用盐酸和碳酸钙法生产氯化钙时，受限于反应釜结构和特性，主要采用间歇法进行生产。该方法存在着生产效率不高、产品质量不稳定、和自动化程度低等缺陷。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种制备氯化钙溶液的反应釜，以解决现有技术中氯化钙生产效率较低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所述的制备氯化钙溶液的反应釜，包括：

反应腔，所述反应腔用于碳酸钙和盐酸进行酸钙反应；

盐酸混合室，所述盐酸混合室用于盐酸的稀释；

所述反应腔与所述盐酸混合室相贴紧的侧壁处设置有过流孔，稀释后的盐酸通过所述过流孔进入所述反应腔，与碳酸钙进行复分解反应。

所述盐酸混合室包括设置于所述盐酸混合室外壁处的盐酸进料口，以及与所述盐酸进料口相连通的环流管，盐酸进入所述环流管，并通过设置于所述环流管管壁处的溢流孔进入所述盐酸混合室进行稀释。

所述盐酸混合室沿所述反应腔的周向设置于所述反应腔的底部。

所述盐酸进料口为沿所述反应釜周向设置的2-4个，且各所述盐酸进料口均与沿所述盐酸混合室的内壁处环向设置的所述环流管相连通。

所述反应釜还包括设置于所述反应腔顶部的固体投料口、排气口，以及设置于所述反应腔底部的出料口。

所述反应釜还包括与所述固体投料口相连通的投料通道，所述投料通道伸入所述反应腔内并向所述反应腔的中心轴方向弯曲。

所述投料通道的通道内壁处设置有缓冲橡胶板。

所述反应釜还包括可拆卸的设置于所述反应腔底面处的防护底板。

所述反应釜还包括沿所述反应腔的外壁周向设置的环型加强筋。

所述反应腔与所述盐酸混合室的体积比为4.85：1。

所述反应釜采用耐高温复合材质制得，所述复合材质为乙烯基树脂玻璃纤维增强复合材料。

本实用新型所述制备氯化钙溶液的反应釜，分别设置了盛放碳酸钙的反应腔和稀释盐酸的盐酸混合室，将碳酸钙的进料和盐酸的稀释分别在不同的容器中进行，并且通过过流孔的设置实现盐酸的自动进料，实现了整个反应的连续进行。

本实用新型所述反应釜中，所述盐酸混合室在盐酸进入混合室后，盐酸进入设置的环流管流道，并通过环流管管壁上设置的溢流孔，有利于盐酸的充分混合。

为了抵御石灰石对反应釜内表面的划伤，本实用新型所述反应釜底部表面设置有可拆卸的防护底板，进一步延长了反应釜的使用期限；另外反应釜顶部的固体投料口内用不锈钢螺栓固定一层缓冲橡胶板，这样防护底板和缓冲橡胶垫可定期进行更换，更换时从检修口拆装，操作方便。同时，本实用新型所述反应釜沿所述反应腔的外壁周向设置有环型加强筋，大大的提高了反应釜的环向强度。

本实用新型所述反应釜整个采用复合材料材质制备，具有加好的耐高温性能，可在100℃下长期使用，同时具有较好的耐腐效果，进一步延长了设备的使用寿命。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中，

图1为本实用新型所述反应釜的结构示意图；

图中附图标记表示为：1-反应腔，2-盐酸混合室，3-过流孔，4-固体投料口，5-排气口，6-盐酸进料口，7-环流管，8-溢流孔，9-投料通道，10-防护底板，11-加强筋，12-上封头，13-封底，14-观察口，15-检修口，16-液位计口，17-排污口，18-人孔，19-出料口，20-压力表口，21-安全防爆口，22-缓冲橡胶板。

具体实施方式

如图1所示的反应釜为制备氯化钙的前期设备，即利用石灰石(碳酸钙)与盐酸进行复分解反应生成氯化钙溶液。

如图1所示的制备氯化钙溶液的反应釜，包括：用于碳酸钙和盐酸进行酸钙反应的反应腔1，以及用于将盐酸稀释的盐酸混合室2。所述反应腔1和所述盐酸混合室2相贴紧的独立间隔设置，并在所述反应腔1与所述盐酸混合室2相贴紧的侧壁处设置有过流孔3，经所述盐酸混合室2稀释至所需浓度后的盐酸通过所述过流孔3流入至所述反应腔1中，与反应腔1内的碳酸钙进行酸钙复分解反应，生成氯化钙、水、以及二氧化碳。

如图1所述的制备氯化钙溶液的反应釜中，所述盐酸混合室2设置于所述反应腔1的底部，并且是沿所述反应腔1的周向进行设置的，即所述反应腔1为上宽下窄的筒状结构，所述盐酸混合室2沿所述反应腔1的底部窄位置处周向设置，更益于盐酸进入反应腔1进行反应。并优选将所述反应腔1与所述盐酸混合室2的体积比为4.85：1。

所述盐酸混合室2包括设置于所述盐酸混合室2外壁处的盐酸进料口6，以及与所述盐酸进料口6相连通的环流管7。待稀释的盐酸由所述盐酸进料口6进入所述环流管7中环向流动，并通过设置于所述环流管7管壁处的溢流孔8进入所述盐酸混合室2进行稀释至所需浓度。

如图1中所示，所述反应腔1的顶部设置有上封头12、底端设置有封底13，以确保所述反应腔1的密闭不泄露。所述上封头12处还设置有固体投料口4和排气口5，所述固体投料口4用于投入碳酸钙固体原料，所述排气口5用于将复分解反应生成的二氧化碳排出。除此之外，所述上封头12还设置有观察口14、检修口15、液位计口16、压力表口20、安全防爆口21。所述封底13处设置有用于将制得的氯化钙溶液排出的出料口19，以及排污口17，所述反应腔1的靠近底部的侧壁处还设置有人孔18。

本实用新型所述反应腔1内还设置有与所述固体投料口4相连通的投料通道9，所述投料通道9起到延伸投料口的作用，同时所述投料通道9伸入所述反应腔1内并向所述反应腔1的中心轴方向弯曲，利用所述投料通道9的通道壁作为侧端挡板，用于改变石料运动方向，防止石料冲击破坏反应釜的内壁，石灰石投料后通过此投料通道9向下进入反应腔1内。另外，为防止石料对内部投料口的冲击破坏，投料通道9的通道内壁处设置有缓冲橡胶板22起到缓冲作用，所述缓冲橡胶板22的厚度大于8mm，并采用防腐蚀的不锈钢螺栓进行固定，方便后期检修更换。

为了进一步抵御石灰石固体对反应腔1表现的划伤，本实用新型所述反应釜还在所述反应腔1的底面处设置有防护底板10，并进一步将所述防护底板10设置为可拆卸结构，即可方便的从所述反应腔1中拆卸更换，更换时可以从检修口15进行拆装，不仅操作方便且进一步延长了设备的使用期限。

为了增加所述反应腔1的环向强度，所述反应釜还沿所述反应腔1的外壁周向设置有环向加强筋11。

为了进一步加强本实用新型所述反应釜运行安全，所述上封头12的上部还设置有压力表口20和安全防爆口21。所述压力表口20用于随时观察所述反应釜运行期间罐内压力情况，所述安全防爆口21的上部安装有PTFE材质爆破膜，当釜内压力大于设计压力(0.03MPa)时，爆破膜自动破裂，释放釜内压力，保护壳体不受损伤，从而确保保护所述反应釜在运行期间的设备安全，同时也增加操作人员的安全性。

为了进一步增强所述反应釜的耐高温和耐腐蚀性能，所述反应釜采用耐高温复合材质制得，所述复合材质为乙烯基树脂玻璃纤维增强复合材料，如本领域常用的双酚A环氧乙烯基酯树脂基复合材料或酚醛乙烯基酯树脂基复合材料，均有助于使得所述反应釜可耐100℃以上的高温，且具有较好的抗腐蚀效果，设备使用寿命较长。

本实用新型所述反应釜在制备氯化钙溶液时，前期先向所述盐酸混合室2中注一部分水，将石灰石固体原料通过输送机进入反应釜的固体投料口4，石灰石经弯头缓冲后进入反应腔1，另将盐酸采用泵打入所述盐酸混合室2中，经混合稀释后的盐酸经混合室侧壁的过流孔3进入反应腔1中与石灰石固体原料产生复分解反应，生成的氯化钙溶液从底部出料口6打出，产生的二氧化碳气体从上封头12上部的排气口5排出集中处理。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种制备氯化钙溶液的反应釜，其特征在于，包括：

反应腔(1)，所述反应腔(1)用于碳酸钙和盐酸进行酸钙反应；

盐酸混合室(2)，所述盐酸混合室(2)用于盐酸的稀释；

所述反应腔(1)与所述盐酸混合室(2)相贴紧的侧壁处设置有过流孔(3)，稀释后的盐酸通过所述过流孔(3)进入所述反应腔(1)，与碳酸钙进行复分解反应。

2.根据权利要求1所述的制备氯化钙溶液的反应釜，其特征在于，所述盐酸混合室(2)包括设置于所述盐酸混合室(2)外壁处的盐酸进料口(6)，以及与所述盐酸进料口(6)相连通的环流管(7)，盐酸进入所述环流管(7)，并通过设置于所述环流管(7)管壁处的溢流孔(8)进入所述盐酸混合室(2)进行稀释。

3.根据权利要求2所述的制备氯化钙溶液的反应釜，其特征在于，所述盐酸混合室(2)沿所述反应腔(1)的周向设置于所述反应腔(1)的底部。

4.根据权利要求3所述的制备氯化钙溶液的反应釜，其特征在于，所述盐酸进料口(6)为沿所述反应釜周向设置的2-4个，且各所述盐酸进料口(6)均与沿所述盐酸混合室(2)的内壁处环向设置的所述环流管(7)相连通。

5.根据权利要求4所述的制备氯化钙溶液的反应釜，其特征在于，所述反应釜还包括设置于所述反应腔(1)顶部的固体投料口(4)、排气口(5)，以及设置于所述反应腔(1)底部的出料口(19)。

6.根据权利要求5所述的制备氯化钙溶液的反应釜，其特征在于，所述反应釜还包括与所述固体投料口(4)相连通的投料通道(9)，所述投料通道(9)伸入所述反应腔(1)内并向所述反应腔(1)的中心轴方向弯曲。

7.根据权利要求6所述的制备氯化钙溶液的反应釜，其特征在于，所述投料通道(9)的通道内壁处设置有缓冲橡胶板(22)。

8.根据权利要求7所述的制备氯化钙溶液的反应釜，其特征在于，所述反应釜还包括可拆卸的设置于所述反应腔(1)底面处的防护底板(10)。

9.根据权利要求8所述的制备氯化钙溶液的反应釜，其特征在于，所述反应釜还包括沿所述反应腔(1)的外壁周向设置的环型加强筋(11)。

10.根据权利要求9所述的制备氯化钙溶液的反应釜，其特征在于，所述反应腔(1)与所述盐酸混合室(2)的体积比为4.85：1。