CN216024788U - 一种新型碳化反应气体循环装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型碳化反应气体循环装置，包括反应器、进气控制部件、气体循环控制部件以及缓冲平衡部件；所述缓冲平衡部件与所述反应器连接；所述进气控制部件包括第一进气管路，所述第一进气管路上依次设置有气源减压阀、自动调压阀、第一气体单向阀以及第一进气阀，所述第一进气管路与所述缓冲平衡部件连接；所述气体循环控制部件包括主循环管路及次循环管路，所述主循环管路与所述反应器连通，所述次循环管路的一端与所述主循环管路连通，所述次循环管路的另一端与所述缓冲平衡部件连接，所述次循环管路上依次设置有第一气体循环控制阀、气体循环泵以及第二气体单向阀。

Description

一种新型碳化反应气体循环装置

技术领域

本实用新型涉及碳酸盐提取技术领域，特别是涉及一种新型碳化反应气体循环装置。

背景技术

化工生产中，碳化反应是一种常见的碳酸盐提纯方法。原理如下：难溶的碳酸盐(如碳酸锂)投入一定量纯水中搅拌，通入CO₂气体，碳酸锂与CO₂反应生成溶解度更大的碳酸氢锂，而不溶性固体杂质仍存在溶液中，过滤可将杂质除去。再将溶液加热，碳酸氢锂受热分解成难溶的碳酸锂晶体析出，达到提纯的效果。工业上用此方法将普通碳酸锂提纯为电池级碳酸锂。

在碳化反应通入CO₂的过程中，普遍采取直接通入气体的方式。由于CO₂在水中溶解度低，气流速度快，造成大量CO₂气体外逸。这些气体一般用直接外排、尾气吸收处理、收集储存等方式进行处理，既浪费了大量反应气体，又容易对环境产生危害。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种新型碳化反应气体循环装置，具有自动补充反应气体，收集未反应气体循环使用以及大幅提高反应效率的作用。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种新型碳化反应气体循环装置，包括反应器、进气控制部件、气体循环控制部件以及缓冲平衡部件；

所述缓冲平衡部件与所述反应器连接；

所述进气控制部件包括第一进气管路，所述第一进气管路上依次设置有气源减压阀、自动调压阀、第一气体单向阀以及第一进气阀，所述第一进气管路与所述缓冲平衡部件连接；

所述气体循环控制部件包括主循环管路及次循环管路，所述主循环管路与所述反应器连通，所述次循环管路的一端与所述主循环管路连通，所述次循环管路的另一端与所述缓冲平衡部件连接，所述次循环管路上依次设置有第一气体循环控制阀、气体循环泵以及第二气体单向阀。

在其中一个实施方式中，所述气体循环控制部件还包括排气管路，所述排气管路上设置有第二气体循环控制阀，所述排气管路一端与所述主循环管路连通，所述排气管路的另一端连接气体收集器。

在其中一个实施方式中，所述缓冲平衡部件包括缓冲平衡罐、第二进气管路以及第一压力表，所述第二进气管路的一端与所述缓冲平衡罐连通，所述第二进气管路的另一端所述反应器连通，所述第一压力表与所述缓冲平衡罐连接。

在其中一个实施方式中，所述第二进气管路上还设置有第二进气阀。

在其中一个实施方式中，所述第二进气管路远离所述缓冲平衡罐的一端浸没于所述反应器反应溶液的液面之下。在其中一个实施方式中，所述气源减压阀两端分别设置有第二压力表。

在其中一个实施方式中，所述主循环管路连接于所述反应器的顶端。

本实用新型相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本实用新型为一种新型碳化反应气体循环装置，包括反应器、进气控制部件、气体循环控制部件以及缓冲平衡部件，其中进气控制部件能够根据反应器内的气体多少控制是否输送气体，当反应器内未反应的气体较多时，气源停止向反应器内输入气体，未反应的气体通过气体循环控制部件加压循环，保持反应气体的压力和流量，重新进入反应器中进行反应；当反应器内气体被消耗后，进气控制部件控制反应气体继续从气源输入反应器中，如此，本实用新型能够自动补充气体，保证反应的持续有效进行，提高反应效率，同时将未反应气体循环使用，提高了气体的使用效率，避免了过量反应气体的浪费，减少了环境污染问题

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型一实施方式的新型碳化反应气体循环装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，一种新型碳化反应气体循环装置10，包括反应器100、进气控制部件200、气体循环控制部件300以及缓冲平衡部件400；

缓冲平衡部件400与反应器100连接；

进气控制部件200包括第一进气管路210，第一进气管路210上依次设置有气源减压阀220、自动调压阀230、第一气体单向阀240以及第一进气阀250，第一进气管路210与缓冲平衡部件400连接；

气体循环控制部件300包括主循环管路310，次循环管路320，主循环管路310与反应器100连通，次循环管路320的一端与主循环管路310连通，次循环管路320的另一端与缓冲平衡部件400连接，次循环管路320上依次设置有第一气体循环控制阀321、气体循环泵322以及第二气体单向阀323。

需要说明的是，气源输送至反应器100的气体，首先经过进气控制部件200，即气体经过气源减压阀220时减小至需要的压力，再经过自动调压阀230、第一气体单向阀240、第一进气阀250，进入缓冲平衡部件400，气体得到进一步缓冲后再进入反应器100中进行反应；其中，当反应器100内未反应的气体较多时，自动调压阀230的进、出两端压力平衡，自动调压阀230的阀门自动关闭，气源停止向反应器100内输入气体，反应器100内未反应的气体从主循环管路310排出反应器100，并输入次循环管路320，依次经过第一气体循环控制阀321、气体循环泵322以及第二气体单向阀323流入缓冲平衡部件400中，然后重新进入反应器100中进行反应，其中气体循环泵322能够将未反应的气体加压循环，保持反应气体的压力和流量，以此保证反应的有效进行，如此实现了将未反应的气体循环使用，避免了气体的浪费，也减少了气体对环境的污染；进一步的，当反应器100内气体被消耗后，反应器100内气体压力下降，自动调压阀230自动打开，反应气体继续从气源输入反应器100中，从而实现了新型碳化反应气体循环装置10的自动补气，保证反应器100中反应气体的量，使反应持续有效进行。

请参阅图1，在一个实施例中，气体循环控制部件300还包括排气管路330，排气管路330上设置有第二气体循环控制阀331，排气管路330一端与主循环管路310连通，排气管路330的另一端连接气体收集器。

需要说明的是，在正常使用时，第二气体循环控制阀331关闭，当反应结束或者紧急情况下，打开第二气体循环控制阀331，可将反应器100内的气体从排气管路330排出，如此为反应器100内的气体提供预备通路，以保障新型碳化反应气体循环装置10的使用安全性。

请参阅图1，在一个实施例中，缓冲平衡部件400包括缓冲平衡罐410、第二进气管路420以及第一压力表430，第二进气管路420一端与缓冲平衡罐410连通，第二进气管路420另一端反应器100连通；第二进气管路420上还设置有第二进气阀421，第一压力表430与缓冲平衡罐连通410。

需要说明的是，在反应结束后，关闭第一进气阀250和第二进气阀421，未反应的气体通过气体循环泵322将反应器100内气体输送到缓冲平衡罐410内保存，留待下一次反应使用，如此，进一步提高了气体的使用效率，避免气体的浪费，同时第一压力表能够430直接显示缓冲平衡罐410内的气体压力，便于准确控制流入反应器的的气体流量和压力。

请参阅图1，在一个实施例中，第二进气管路420远离缓冲平衡罐410的一端浸没于所述反应器100反应溶液的液面之下。如此，能够使气体直接通入反应溶液中，使气体与反应溶液充分接触，从而提高了反应效率。

请参阅图1，在一个实施例中，气源减压阀220两端分别设置有第二压力表221。如此，能够直观的观察气体进入气源减压阀220前以及减压后的压力值，有利于准确控制输入气体的流量，提高反应效率。

请参阅图1，在一个实施例中，主循环管路310连接于反应器100的顶端。如此，气体有上升的特性，在反应器100的顶端为气体浓度较高的位置，将主循环管路310连接于反应器100的顶端，有利于气体进入主循环管路310中。

本实用新型相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本实用新型为一种新型碳化反应气体循环装置10，包括反应器100、进气控制部件200、气体循环控制部件300以及缓冲平衡部件400，其中进气控制部件200能够根据反应器100内的气体多少控制是否输送气体，当反应器100内未反应的气体较多时，气源停止向反应器100内输入气体，未反应的气体通过气体循环控制部件300加压循环，保持反应气体的压力和流量，重新进入反应器100中进行反应；当反应器100内气体被消耗后，进气控制部件200控制反应气体继续从气源输入反应器100中，如此，本实用新型能够自动补充气体，保证反应的持续有效进行，提高反应效率，同时将未反应气体循环使用，提高了气体的使用效率，避免了过量反应气体的浪费，减少了环境污染问题。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种新型碳化反应气体循环装置，其特征在于，包括：反应器、进气控制部件、气体循环控制部件以及缓冲平衡部件；

所述缓冲平衡部件与所述反应器连接；

所述进气控制部件包括第一进气管路，所述第一进气管路上依次设置有气源减压阀、自动调压阀、第一气体单向阀以及第一进气阀，所述第一进气管路与所述缓冲平衡部件连接；

所述气体循环控制部件包括主循环管路及次循环管路，所述主循环管路与所述反应器连通，所述次循环管路的一端与所述主循环管路连通，所述次循环管路的另一端与所述缓冲平衡部件连接，所述次循环管路上依次设置有第一气体循环控制阀、气体循环泵以及第二气体单向阀。

2.根据权利要求1所述的新型碳化反应气体循环装置，其特征在于：所述气体循环控制部件还包括排气管路，所述排气管路上设置有第二气体循环控制阀，所述排气管路一端与所述主循环管路连通，所述排气管路的另一端连接气体收集器。

3.根据权利要求2所述的新型碳化反应气体循环装置，其特征在于：所述缓冲平衡部件包括缓冲平衡罐、第二进气管路以及第一压力表，所述第二进气管路的一端与所述缓冲平衡罐连通，所述第二进气管路的另一端所述反应器连通，所述第一压力表与所述缓冲平衡罐连通。

4.根据权利要求3所述的新型碳化反应气体循环装置，其特征在于：所述第二进气管路上还设置有第二进气阀。

5.根据权利要求3所述的新型碳化反应气体循环装置，其特征在于：所述第二进气管路远离所述缓冲平衡罐的一端浸没于所述反应器反应溶液的液面之下。

6.根据权利要求2所述的新型碳化反应气体循环装置，其特征在于：所述气源减压阀两端分别设置有第二压力表。

7.根据权利要求5所述的新型碳化反应气体循环装置，其特征在于：所述主循环管路连接于所述反应器的顶端。

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