CN210030477U - 一种制备α半水石膏的反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种制备α半水石膏的反应釜，其包括釜盖以及釜体，所述釜体设在一个夹套内，所述夹套设置有导热油进口，且所述夹套内设置有用于对导热油进行加热的加热装置。还可在所述釜体的外壁上绕设有冷却水管，并在所述釜体内设置有蒸汽盘管。本实用新型通过夹套内的加热装置来直接对导热油进行加热，以控制釜体的温度，其加热效率高，升温速度快，提高了热能利用率，降低了运行费用并降低了投资额，使用范围广，安全节能，操作维护方便。

Description

一种制备α半水石膏的反应釜

技术领域

本实用新型涉及α半水石膏生产设备的技术领域，具体涉及一种制备α半水石膏的反应釜。

背景技术

石膏材料具有密度小,导热系数低,力学性能高等优点，从而被广泛使用。由于石膏制品在制备和生产过程中只有结晶水的脱除与水化，不会产生或者排放任何有毒物和污染物,石膏材料可以称得上是一种真正的环保材料。石膏制品一般都是用半水石膏做成的,α半水石膏是半水石膏的一种重要晶形状态,α半水石膏结构十分致密,因此具有更加优异的力学性能。

目前,通过反应釜对α半水石膏进行生产的方法主要有常压水热法、蒸压法和加压水热法等，而对反应釜的加热方式主要是通过电加热套来实现，电加热套加热方式的设备比较简单，但存在温度控制滞后、升温时间长、高能耗等缺点，且存在管路需实时监测，维护不便等缺点，增加了生产成本。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对背景技术中的问题，提供一种制备α半水石膏的反应釜，其加热效率高、升温速度快，提高了热能利用率，降低了运行费用并降低了投资额，从而解决现有的通过导热油加热反应釜的能耗与效率问题，还能解决现有装置的功能单一问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种制备α半水石膏的反应釜，其包括釜盖以及釜体，其中，所述釜体设在一个夹套内，所述夹套设置有导热油进口，且所述夹套内设置有用于对导热油进行加热的加热装置。

进一步优化的，所述导热油进口设置有一加油漏斗。

进一步优化的，所述加热装置为电加热棒。

进一步优化的，所述夹套内设置有油温检测装置。

进一步优化的，所述夹套的侧壁上设置有保温棉。

进一步优化的，所述釜体的外壁上绕设有夹套冷却水管。

进一步优化的，所述釜体内设置有蒸汽盘管。

进一步优化的，所述釜体内设置有搅拌装置。

进一步优化的，所述搅拌装置包括上搅拌轴、下搅拌轴、磁力搅拌器、搅拌桨叶以及搅拌电机，所述上搅拌轴的上端以能够转动的方式设置于釜盖上，所述下搅拌轴的上端与所述上搅拌轴的下端通过联轴器进行连接，所述磁力搅拌器设置于所述上搅拌轴上，所述搅拌桨叶设置于所述下搅拌轴上，所述搅拌桨叶由上下两部分叶片构成，上部叶片为螺杆式搅拌桨叶，下部叶片为锚式搅拌浆叶，所述搅拌电机用于驱动所述上搅拌轴进行转动。

进一步优化的，所述釜盖上设置有加料口、防爆阀、惰性气体进口、用于检测釜体内的压力的釜压检测装置以及用于检测釜体内的温度的釜温检测装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用导热油作为热传递介质，能解决现有热传递介质能耗与效率问题，通过夹套内的电加热棒对导热油进行加热，以控制釜体的温度，其加热效率高，升温速度快，提高了热能利用率，降低了运行费用并降低了投资额，特别适用于加热温度120℃～160℃的反应釜，能超强控制产品质量，α半水石膏的反应和脱水过程均在釜体内部完成，生产出短六棱柱状高强α半水石膏。本实用新型的使用范围广，安全节能，操作维护方便。

2、本实用新型的釜体的外壁上绕设有夹套冷却水管，通过往夹套冷却水管内输送冷却水，方便控制釜体的冷却速度，也能用于冷却搅拌桨叶的温度。

3、本实用新型的釜体内设置有蒸汽盘管，通过往蒸汽盘管内输送蒸汽，便能进一步提高对釜体进行加热升温的速度。

4、本实用新型的釜体内设置有搅拌装置，磁力搅拌器设置于上搅拌轴上，搅拌桨叶设置于下搅拌轴上，搅拌桨叶分为上部的螺杆式搅拌桨叶和下部的锚式搅拌浆叶，通过两种浆叶的组合，可以使釜体内的物料受热均匀，有利于二水钛石膏脱水析晶，形成晶型规整的短六棱柱状α半水石膏。

附图说明

图1是本实用新型制备α半水石膏的反应釜的主视图；

图2是本实用新型制备α半水石膏的反应釜的俯视图。

有关附图标记的说明：

1-支架、2-油温检测保护套管、3-保温棉、4-釜体、5-夹套、6-减速机、7-防爆阀、8-压力表、9-立柱、10-磁力搅拌器、11-搅拌电机、12-加油漏斗、13-加料口、14-夹套冷却水管出口、15-夹套冷却水管进口、16-搅拌桨叶，17-电加热棒，18-釜温检测口，19-惰性气体进口。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种制备α半水石膏的反应釜,该制备α半水石膏的反应釜包括釜盖以及釜体4，如图1所示，釜盖设在釜体4的上端。釜盖和釜体4可以采用常规的结构。本实用新型可选的，釜体4内设置有搅拌装置。进一步可选的，搅拌装置包括上搅拌轴、下搅拌轴、磁力搅拌器10、搅拌桨叶16以及搅拌电机11，上搅拌轴的上端以能够转动的方式设置于釜盖上，下搅拌轴的上端与上搅拌轴的下端通过联轴器进行连接，联轴器为夹壳联轴器。磁力搅拌器10设置于上搅拌轴上，搅拌桨叶16设置于下搅拌轴上，搅拌桨叶16由两部分叶片构成，上部的叶片为螺杆式搅拌桨叶，下部的叶片为锚式搅拌浆叶。搅拌电机11设置于釜盖上，其用于驱动上搅拌轴进行转动，从而同时带动磁力搅拌器10和搅拌桨叶16进行搅拌工作。另外，如图1和图2所示，本实用新型还可选的，釜盖上设置有加料口13、防爆阀7、惰性气体进口19、用于检测釜体4内的压力的釜压检测装置以及用于检测釜体4内的温度的釜温检测装置。加料口13用于往釜体4内投料。防爆阀7与安全阀连接，以增强安全性。釜压检测装置可以为压力表8，反应釜工作过程中，压力表8可检测釜内压力，当压力过高时，防爆阀7会首先爆破，以平衡釜内外气压。釜盖上设置有用于设置釜温检测装置的釜温检测口18，通过釜温检测装置的监测能够方便控制釜体4内的反应温度。外部惰性气体源通过惰性气体进口19往釜体4内通入足量的惰性气体，便能在悬浮液面上形成较高的外压，使其大于结晶温度所对应的饱和蒸汽压，溶液快速平静升温而不会有任何沸腾状态，并且较小速率的圆周搅拌也使各生长基元之间处于相对静止的状态，非常有利于结晶的进行；同时，釜内气压的选择能匹配二水钛石膏脱水的温度。因此，所得高强α半水石膏晶体尺寸粗大、表面平整无缺陷、棱角清晰。

如图1所示，釜体4套设在一个夹套5内，夹套5通过支架1进行支撑固定，支架1上设置有立柱9和减速电机6。夹套5设置有导热油进口，通过导热油进口能够往夹套5内加入导热油，导热油便包围在釜体4的外面。可选的，导热油进口设置有一加油漏斗12，以方便往夹套5内加入导热油。夹套5内设置有用于对导热油进行加热的加热装置。可选的，加热装置为电加热棒17。釜体4内加入的导热油的液面高于电加热棒17的高度，可以通过在夹套5上设置溢流口来控制导热油的容积。加热装置对导热油进行加热后，便能对釜体4进行加热。可选的，夹套5的侧壁上设置有保温棉3，以有效减少热量向外散失，提高热利用率。还可选的，夹套5内设置有油温检测装置，以用于监控导热油的温度。可以在夹套5的下端设置油温检测保护套管2，从而方便安装油温检测装置。

本实用新型采用导热油作为热传递介质，能解决现有热传递介质能耗与效率问题，通过夹套5内的电加热棒17对导热油进行加热，以控制釜体4的温度，其加热效率高，升温速度快，提高了热能利用率，降低了运行费用并降低了投资额，特别适用于加热温度120℃～160℃的反应釜，能超强控制产品质量，生产出短六棱柱状高强α半水石膏。本实用新型的使用范围广，安全节能，操作维护方便。另外，釜体4可以不采用单独的干燥设备，而是在釜体4的自身上设置泄压阀。反应结束后，微开泄压阀并继续加热，并保证体系内温度在100-150℃之间，利用充足的热量使水变成蒸汽蒸出至完全干燥。这样的干燥方式完全杜绝了产品二次水化的可能性，同时节约占地面积，节约设备成本，节省人力，绿色环保。

如图1所示，本实用新型进一步地，釜体4的外壁上绕设有夹套冷却水管，夹套冷却水管进口15和夹套冷却水管出口14穿出于夹套5之外，夹套冷却水管进口15用于与外界的冷却水源相连，冷却水流经夹套冷却水管后，便吸收釜体4的热量，夹套冷却水管出口14用于向外排出吸收热量后的冷却水。釜体4通过在外壁上绕设有夹套冷却水管，便方便控制釜体4的冷却速度，也能用于冷却搅拌桨叶16的温度，解决现有装置功能单一的问题。本实用新型还进一步地，釜体4内设置有蒸汽盘管，蒸汽盘管的进口和出口均设置在釜盖上。釜体4内的蒸汽盘管的进口与热蒸汽源相连，蒸汽进入到蒸汽盘管后被釜体4吸收热量冷凝成水，冷凝水再从蒸汽盘管的出口向外排出，通过往蒸汽盘管内输送蒸汽，便能进一步提高对釜体4进行加热升温的速度，而可以设置气动调节阀来调节进入蒸汽盘管内的蒸汽量，便可提高对温度控制的灵活性。本实用新型的釜体4内设置有搅拌装置，磁力搅拌器10设置于上搅拌轴上，搅拌桨叶16设置于下搅拌轴上，搅拌桨叶16分为上部的螺杆式搅拌桨叶和下部的锚式搅拌浆叶，通过两种浆叶的组合，可以使釜体4内的物料受热均匀，有利于二水钛石膏脱水析晶，形成晶型规整的短六棱柱状α半水石膏。

按照本实用新型制作全容积5L反应釜一台，设计压力3MPa；设计温度200℃，工作压力2.0MPa，工作温度160℃，搅拌电机功率550W，转速为0-200转/分，内置加料口管径DN20，压力防爆口管径为DN5,测温口管径为DN5，物料充装系数67％。

具体生产过程1：

在上述全容积5L的反应釜中加入质量分数为40％的二水钛石膏浆料，搅拌并通入0.4MPa氮气，然后升温至120℃，搅拌速度为100转/分钟，恒温恒压脱水析晶4小时，开启放气阀门泄压至0.2MPa以下，继续加热，保持釜内温度在110℃，完全干燥。磨细到10-50μm，按10-20μm占25％，20-40μm占60％，40-50μm占20％配料后，即可获得干燥抗压强度为65MPa的高强α半水石膏粉末。

具体生产过程2：

在上述全容积5L的反应釜中加入质量分数为50％的二水钛石膏浆料，搅拌并通入0.4MPa氮气，然后升温至160℃，搅拌速度为80转/分钟，恒温恒压脱水析晶3小时，开启放气阀门泄压至0.2MPa以下，继续加热，保持釜内温度在100℃，完全干燥。磨细到10-50μm，按10-20μm占25％，20-40μm占60％，40-50μm占15％配料后，即可获得干燥抗压强度为69MPa的高强α半水石膏粉末。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种制备α半水石膏的反应釜，其包括釜盖以及釜体，其特征在于，所述釜体设在一个夹套内，所述夹套设置有导热油进口，且所述夹套内设置有用于对导热油进行加热的加热装置。

2.根据权利要求1所述的制备α半水石膏的反应釜，其特征在于，所述导热油进口设置有一加油漏斗。

3.根据权利要求1所述的制备α半水石膏的反应釜，其特征在于，所述加热装置为电加热棒。

4.根据权利要求1所述的制备α半水石膏的反应釜，其特征在于，所述夹套内设置有油温检测装置。

5.根据权利要求1所述的制备α半水石膏的反应釜，其特征在于，所述夹套的侧壁上设置有保温棉。

6.根据权利要求1所述的制备α半水石膏的反应釜，其特征在于，所述釜体的外壁上绕设有夹套冷却水管。

7.根据权利要求1所述的制备α半水石膏的反应釜，其特征在于，所述釜体内设置有蒸汽盘管。

8.根据权利要求1所述的制备α半水石膏的反应釜，其特征在于，所述釜体内设置有搅拌装置。

9.根据权利要求8所述的制备α半水石膏的反应釜，其特征在于，所述搅拌装置包括上搅拌轴、下搅拌轴、磁力搅拌器、搅拌桨叶以及搅拌电机，所述上搅拌轴的上端以能够转动的方式设置于釜盖上，所述下搅拌轴的上端与所述上搅拌轴的下端通过联轴器进行连接，所述磁力搅拌器设置于所述上搅拌轴上，所述搅拌桨叶设置于所述下搅拌轴上，所述搅拌桨叶由上下两部分叶片构成，上部叶片为螺杆式搅拌桨叶，下部叶片为锚式搅拌浆叶，所述搅拌电机用于驱动所述上搅拌轴进行转动。

10.根据权利要求1所述的制备α半水石膏的反应釜，其特征在于，所述釜盖上设置有加料口、防爆阀、惰性气体进口、用于检测釜体内的压力的釜压检测装置以及用于检测釜体内的温度的釜温检测装置。

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