專利名稱：一種二氧化碳發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種礦渣綜合利用的技術(shù)領(lǐng)域；尤其涉及一種用碳酸鈣礦
渣回收綠液提純的綠泥、白泥精制排出的泥渣，產(chǎn)生二氧化碳的反應(yīng)裝置。
技術(shù)背景
目前，國內(nèi)外公知的二氧化碳發(fā)生器有自注式二氧化碳發(fā)生器和自壓平衡 式二氧化碳發(fā)生器。這些設(shè)備僅用于大棚種植行業(yè)的一種補(bǔ)施二氧化碳?xì)夥实?農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上。用這類設(shè)備產(chǎn)生二氧化碳用于工業(yè)生產(chǎn)過程中，存在著生產(chǎn)成本 高，生產(chǎn)量小，對原料要求品質(zhì)高等技術(shù)問題，因而工業(yè)生產(chǎn)過程中一般使用 的二氧化碳是工業(yè)二氧化碳附產(chǎn)物，經(jīng)提純后，壓縮成液體的二氧化碳。液體 二氧化碳存在著貯存、運(yùn)輸、使用諸多不方便之處，且價格不低，尤其是運(yùn)輸 成本。如何利用堿回收白泥精制碳酸鈣生產(chǎn)中的碳酸鈣礦渣生產(chǎn)二氧化碳及其 附產(chǎn)物，成為技術(shù)研究課題
實用新型內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的二氧化碳發(fā)生器生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)量小、對原料要求品質(zhì) 高的技術(shù)不足；本實用新型的目的是提供一種用碳酸鈣礦渣如堿回收綠液提純 的綠泥、白泥精制排出的泥渣，產(chǎn)生二氧化碳的反應(yīng)裝置，還能獲得白泥精制 所要的脫堿劑。
為實現(xiàn)本實用新型目的所采取的技術(shù)方案為
一種二氧化碳發(fā)生裝置，包括一個二氧化碳發(fā)生器及其支架，其特征在于 設(shè)一礦泥進(jìn)料器，礦泥進(jìn)料器與一泥液混合器相連，泥液混合器的輸出管下端 設(shè)在二氧化碳發(fā)生器中；在二氧化碳發(fā)生器中設(shè)有酸液注入管，酸液注入管的 下端連接渣滓捕捉器，渣滓捕捉器在二氧化碳發(fā)生器外設(shè)有排渣口；在二氧化 碳發(fā)生器內(nèi)設(shè)有隔板，隔板一側(cè)是二氧化碳發(fā)生器的反應(yīng)區(qū)域，另一側(cè)設(shè)有溶 液澄清器，溶液澄清器與二氧化碳發(fā)生器外的溶液收集泵相連；設(shè)一攪拌循環(huán) 泵，攪拌循環(huán)泵的入口管與二氧化碳發(fā)生器的下端口相連，出口管與礦泥進(jìn)料 器并聯(lián)地接在泥液混合器上；二氧化碳發(fā)生器上設(shè)有二氧化碳出氣口 。
所述在二氧化碳發(fā)生器外設(shè)有酸液定量器，酸液定量器與酸液注入管相 連；酸液注入管的下端連接一個酸注入平衡器，酸注入平衡器與渣滓捕捉器相 連；渣滓捕捉器設(shè)在二氧化碳發(fā)生器內(nèi)的一側(cè)；排渣口外設(shè)有排渣器。所述在二氧化碳發(fā)生器內(nèi)設(shè)有兩塊隔板，溶液澄清器設(shè)在二氧化碳發(fā)生器
內(nèi)一側(cè)；設(shè)在內(nèi)側(cè)的隔板的上端比外側(cè)隔板高度低，內(nèi)側(cè)的隔板下端與二氧化 碳發(fā)生器的底板密封連接，外側(cè)的隔板下端與二氧化碳發(fā)生器的底板之間設(shè)有 孔隙；外側(cè)的隔板上端高于酸注入平衡器；溶液澄清器區(qū)域下方的二氧化碳發(fā) 生器的底板上設(shè)有泥液回流管，泥液回流管與攪拌循環(huán)泵的入口管連接，泥液 回流管上設(shè)有排污口。
所述溶液澄清器的沉淀裝置采用斜板沉淀器。
所述溶液澄清器與溶液收集泵之間設(shè)有出液緩沖罐。
所述礦泥進(jìn)料器為螺旋料塞式進(jìn)料器；泥液混合器為旋流式混合器。 所述渣滓捕捉器是旋液分離式固體雜質(zhì)收集器。 所述二氧化碳發(fā)生器上設(shè)有自動安全門。
所述酸注入平衡器設(shè)有一個容器，酸液注入管的下端設(shè)在容器內(nèi)中下部。
所述二氧化碳發(fā)生裝置是以堿回收白泥精制生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的綠泥、白泥 渣或其它工業(yè)生產(chǎn)過程排出的碳酸鈣礦渣為原料，與酸反應(yīng)生成二氧化碳和氯 化鈣等產(chǎn)品的設(shè)備。在反應(yīng)裝置中設(shè)置有專用的礦渣進(jìn)料器、酸液自動注入酸 液平衡器、渣滓捕捉器、溶液澄清器部分。
其中礦渣進(jìn)料器由螺旋喂料器、泥液混合器組成，它通過發(fā)生器的攪拌循 環(huán)泵將反應(yīng)液送到泥液混合器內(nèi)與螺旋喂料器送來的45-55%干度礦渣(白泥和 綠泥)進(jìn)行旋液混合，使礦渣順利送入二氧化碳反應(yīng)器中，實現(xiàn)對密閉容器的 連續(xù)給料。酸液自動注入裝置，由酸注入平衡器、酸液定量器及進(jìn)酸裝置組成。 其工作原理是利用二氧化碳量發(fā)生器反應(yīng)生成的二氧化碳壓力，自動調(diào)節(jié)酸液 的注入量，當(dāng)加入的酸液量多時，產(chǎn)生的二氧化碳量就大，二氧化碳發(fā)生器中 的壓力就會上升，這時利用重力注入二氧化碳量反應(yīng)器的注入阻力就大，酸液 的加入量會自動減小，直到加酸停止。返之，加大加酸量，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)加酸 與生產(chǎn)二氧化碳?xì)怏w的目的。
渣滓捕捉器由旋液分離器和排渣器組成，從攪拌循環(huán)泵來的部分反應(yīng)液， 以切線方向進(jìn)入旋液分離器中，與酸液進(jìn)行混合并與殘余的鈣鹽進(jìn)行反應(yīng)，再 進(jìn)入二氧化碳發(fā)生器的反應(yīng)釜，而不能反應(yīng)的渣滓，沉入旋液分離器底部，由 定時排渣裝置排出，并對如硅膠的有價值的渣滓進(jìn)行回收處理，充分體現(xiàn)裝置 的環(huán)保性。溶液澄清器由斜板沉淀器、出液緩沖罐和溶液收集泵組成，通過溶 液澄清器排出的氯化鈣溶液，干凈清脆，可直接用于白泥精制生產(chǎn)中脫堿處理， 也可以生產(chǎn)高純度的氯化鈣產(chǎn)品。
本實用新型的有益效果是不但能實現(xiàn)二氧化碳高效率的生產(chǎn)，而且還能 獲得白泥精制所要的脫堿劑，同時還有效地解決了白泥精制碳酸鈣生產(chǎn)中產(chǎn)生 的綠泥、白泥渣排放污染問題；設(shè)備實現(xiàn)一體化設(shè)計，安裝簡潔、操作簡單、可節(jié)省投資；利用工廠現(xiàn)場產(chǎn)生的綠泥和白泥渣等礦渣生產(chǎn)所需二氧化碳?xì)?體、氯化鈣產(chǎn)品，使生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用大幅下降，廢渣的污染得到處理，獲得真正 意義上的經(jīng)濟(jì)與環(huán)保效益。

-
圖l是本實用新型的設(shè)計原理圖2是本實用新型碳酸化反應(yīng)裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實用新型碳酸化反應(yīng)裝置實施例的內(nèi)部俯視圖。
1、 二氧化碳發(fā)生器；2、支架；3、礦泥進(jìn)料器；4、泥液混合器；5、酸 液注入管；6、渣滓捕捉器；7、隔板；8、溶液澄清器；9、溶液收集泵；10、 攪拌循環(huán)泵；11、 二氧化碳出氣口； 12、酸液定量器；13、酸注入平衡器；14、 排渣器；15、泥液回流管；16、排污口； 17、斜板沉淀器；18、出液緩沖罐； 19、自動安全門；20、酸液回流口； 21、排汽口； 22、酸液入口管。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
如圖1、圖2、圖3所述，本實用新型包括一個二氧化碳發(fā)生器1及其支
架2，設(shè)一礦泥進(jìn)料器3，礦泥進(jìn)料器3為螺旋料塞式進(jìn)料器。礦泥進(jìn)料器3 與一泥液混合器4相連，泥液混合器4為旋流式混合器。泥液混合器4的輸出 管下端設(shè)在二氧化碳發(fā)生器1中。在二氧化碳發(fā)生器1內(nèi)設(shè)有兩塊隔板7，外 側(cè)的隔板7外側(cè)是二氧化碳發(fā)生器1的反應(yīng)區(qū)域，內(nèi)側(cè)的隔板7的內(nèi)側(cè)設(shè)有溶 液澄清器8。溶液澄清器8的沉淀裝置采用斜板沉淀器17。設(shè)在內(nèi)側(cè)的隔板7 的上端比外側(cè)隔板7高度低，內(nèi)側(cè)的隔板7下端與二氧化碳發(fā)生器1的底板密 封連接，外側(cè)的隔板7下端與二氧化碳發(fā)生器1的底板之間設(shè)有孔隙。溶液澄 清器8與二氧化碳發(fā)生器1外的溶液收集泵9相連，溶液澄清器8與溶液收集 泵9之間設(shè)有出液緩沖罐18。
在二氧化碳發(fā)生器1外設(shè)有酸液定量器12，酸液定量器12與一酸液注入 管5相連。酸液定量器12包含有一殼體，殼體內(nèi)設(shè)有一儲液容器，酸液入口 管22接入儲液容器。儲液容器上端設(shè)有一開口，儲液容器經(jīng)開口與殼體內(nèi)的 空腔相連。空腔上端設(shè)有排氣孔21，空腔下端設(shè)有酸液回流口 20。酸液注入 管5下端設(shè)在二氧化碳發(fā)生器1內(nèi)，酸液注入管5的下端連接一個酸注入平衡 器13。酸注入平衡器13設(shè)有一個容器，酸液注入管5的下端設(shè)在容器內(nèi)中下 部。外側(cè)隔板7上端高于酸注入平衡器13。酸注入平衡器13與渣滓捕捉器6 相連，渣滓捕捉器6是旋液分離式固體雜質(zhì)收集器。渣滓捕捉器6設(shè)在二氧化 碳發(fā)生器1內(nèi)的一側(cè)。渣滓捕捉器6在二氧化碳發(fā)生器1外設(shè)有一排渣口，排渣口外設(shè)有排渣器14。
二氧化碳發(fā)生器1下方設(shè)一攪拌循環(huán)泵10，攪拌循環(huán)泵10的入口管與二 氧化碳發(fā)生器1的下端口相連，出口管與礦泥進(jìn)料器3并聯(lián)地接在泥液混合器 4上。溶液澄清器8區(qū)域下方的二氧化碳發(fā)生器1的底板上設(shè)有泥液回流管15， 泥液回流管15與攪拌循環(huán)泵10的入口管連接。泥液回流管15上設(shè)有排污口 16。
二氧化碳發(fā)生器1上設(shè)有二氧化碳出氣口 11。二氧化碳發(fā)生器1上設(shè)有自 動安全門19。
本實用新型的工作原理①礦泥進(jìn)料器3與攪拌循環(huán)泵10共同作用完成 礦泥——綠泥和白泥渣的連續(xù)進(jìn)料。②酸注入平衡器13通過二氧化碳發(fā)生器1 內(nèi)二氧化碳產(chǎn)生的壓力實現(xiàn)產(chǎn)氣過程和產(chǎn)氣量的自動控制。③渣滓捕捉器6與 攪拌循環(huán)泵10共同作用完成排渣過程。④沉淀器、出液緩沖罐18和溶液收集 泵9組成的溶液澄清器8使排出的鹽溶液(氯化鈣溶液)不含雜質(zhì)，可直接用 于生產(chǎn)中。⑤反應(yīng)生成的二氧化碳經(jīng)二氧化碳排出口，進(jìn)入氣體壓縮設(shè)備供生 產(chǎn)使用。
酸注入平衡器13的工作原理
注入酸液，產(chǎn)氣過程和產(chǎn)氣量由二氧化碳發(fā)生器l內(nèi)二氧化碳產(chǎn)生的壓力 來控制。二氧化碳發(fā)生器1內(nèi)二氧化碳產(chǎn)生的壓力是正壓，最大為0.3MPa ， 也可是負(fù)壓。當(dāng)二氧化碳發(fā)生器1中C02氣體被使用時，反應(yīng)釜內(nèi)壓強(qiáng)降低， 酸液靠自身的重力通過酸注入平衡器13進(jìn)入二氧化碳發(fā)生器1 ，與鹽結(jié)合反應(yīng) 產(chǎn)生C02氣體。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生的C02氣體的量增多，氣體對酸 液產(chǎn)生的壓強(qiáng)逐漸增大，幾乎和欲進(jìn)入二氧化碳發(fā)生器1的酸液的勢壓強(qiáng)相平 衡，制約了酸液進(jìn)入二氧化碳發(fā)生器l的流速，從而減緩反應(yīng)速率。當(dāng)用氣變 大，二氧化碳發(fā)生器1內(nèi)壓強(qiáng)減小，酸液進(jìn)入量加大，固液接觸面增大，產(chǎn)氣 速率加大。反之，用氣量變小，二氧化碳發(fā)生器l內(nèi)壓強(qiáng)增大，酸液進(jìn)入量減 少，固液接觸面積減小，產(chǎn)氣速率減慢。停止向外排氣時，二氧化碳發(fā)生器1 內(nèi)的反應(yīng)會繼續(xù)進(jìn)行一段時間，隨著C02的壓強(qiáng)不斷增大， 一定壓強(qiáng)的C02將酸 液全部擠出到酸液定量器12中，使酸與鹽分離，反應(yīng)停止。二氧化碳發(fā)生器l 內(nèi)產(chǎn)生的壓強(qiáng)始終和其注入的酸液產(chǎn)生的勢壓強(qiáng)相平衡，二氧化碳發(fā)生器1中 的化學(xué)反應(yīng)的快慢及起始和終結(jié)，都可簡單地靠控制用氣量來實現(xiàn)。
實施方式，如圖1所示，綠液提純產(chǎn)生的綠泥與白泥精制產(chǎn)生的白泥渣經(jīng) 預(yù)掛式過濾機(jī)或其它洗滌濃縮設(shè)備將干度提高到45-55%進(jìn)入礦渣進(jìn)料器。經(jīng)礦 渣進(jìn)料器的螺旋喂料機(jī)送到泥液混合器4與攪拌循環(huán)泵10送來的反應(yīng)液混合， 進(jìn)入二氧化碳發(fā)生器l?？刂坡菪沽蠙C(jī)的轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)給料量，實現(xiàn)礦渣的連 續(xù)勻均的給料。酸液通過酸液泵連續(xù)送到酸注入平衡器13進(jìn)行給料，產(chǎn)氣和產(chǎn)氣量由注入酸量來控制，通過反應(yīng)釜內(nèi)壓力來實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。渣滓捕捉器6 用來收集二氧化碳發(fā)生器1內(nèi)產(chǎn)生的固體雜質(zhì)。溶液澄清器8用來進(jìn)行固液分 離，使排出的鹽溶液(如氯化鈣)干凈，少含或不含雜質(zhì)，實現(xiàn)溶液質(zhì)量的提 高。
在圖2所示實施例中，渣滓捕捉器6和溶液澄清器8設(shè)于二氧化碳發(fā)生器 1內(nèi)，溶液澄清器8通過隔板7與二氧化碳發(fā)生器1反應(yīng)區(qū)分開；礦渣進(jìn)料器、 泥液混合器4和酸液注入平衡器的酸液定量器12置于二氧化碳發(fā)生器1的頂 部；攪拌循環(huán)泵10和溶液收集泵9安裝在底部。二氧化碳發(fā)生器1底部為錐 形設(shè)計，上部留有二氧化碳緩沖區(qū)、設(shè)有自動安全門19和二氧化碳出口。
在圖2所示實施例中，溶液澄清器8、出液緩沖罐18、泥液混合器4的下 部、渣滓捕捉器6及酸液注入平衡器勻設(shè)在二氧化碳發(fā)生器1內(nèi)。溶液澄清器 8和出液緩沖罐18通過隔板7與二氧化碳發(fā)生器1的反應(yīng)區(qū)域分開，使溶液的 澄清有一個好的環(huán)境。酸注入平衡器13置于渣滓捕捉器6內(nèi)，實現(xiàn)礦渣中碳 酸鈣反應(yīng)的完全。
根據(jù)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算采取的方法是二氧化碳發(fā)生器l的體積、澄清 器的澄清面積由生產(chǎn)能力計算確定，酸液注入平衡器的酸液定量器12設(shè)置高度 根據(jù)二氧化碳發(fā)生器l生成二氧化碳的壓力計算確定。工藝上要求進(jìn)料礦渣的 干度為45-55%,反應(yīng)濃度為30-35%， 二氧化碳發(fā)生器l內(nèi)的最大壓力為O. 03MPa。 攪拌通過攪拌循環(huán)泵10實現(xiàn)，其攪拌循環(huán)泵10的配置采用普通計算方法。礦渣 進(jìn)料器的進(jìn)料螺旋喂料機(jī)通過變頻控制器來實現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)節(jié)與控制。
權(quán)利要求1、一種二氧化碳發(fā)生裝置，包括一個二氧化碳發(fā)生器(1)及其支架(2)，其特征在于設(shè)一礦泥進(jìn)料器(3)，礦泥進(jìn)料器(3)與一泥液混合器(4)相連，泥液混合器(4)的輸出管下端設(shè)在二氧化碳發(fā)生器(1)中；在二氧化碳發(fā)生器(1)中設(shè)有酸液注入管(5)，酸液注入管(5)的下端連接渣滓捕捉器(6)，渣滓捕捉器(6)在二氧化碳發(fā)生器(1)外設(shè)有排渣口；在二氧化碳發(fā)生器(1)內(nèi)設(shè)有隔板(7)，隔板(7)一側(cè)是二氧化碳發(fā)生器(1)的反應(yīng)區(qū)域，另一側(cè)設(shè)有溶液澄清器(8)，溶液澄清器(8)與二氧化碳發(fā)生器(1)外的溶液收集泵(9)相連；設(shè)一攪拌循環(huán)泵(10)，攪拌循環(huán)泵(10)的入口管與二氧化碳發(fā)生器(1)的下端口相連，出口管與礦泥進(jìn)料器(3)并聯(lián)地接在泥液混合器(4)上；二氧化碳發(fā)生器(1)上設(shè)有二氧化碳出氣口(11)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳發(fā)生裝置，其特征為在二氧化碳發(fā)生器(1)外設(shè)有酸液定量器(12)，酸液定量器(12)與酸液注入管(5)相連； 酸液注入管(5)的下端連接一個酸注入平衡器(13)，酸注入平衡器(13)與渣滓 捕捉器(6)相連；渣滓捕捉器(6)設(shè)在二氧化碳發(fā)生器(1)內(nèi)的一側(cè)；排渣口外 設(shè)有排渣器(14)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳發(fā)生裝置，其特征是在二氧化碳發(fā)生器a)內(nèi)設(shè)有兩塊隔板(7)，溶液澄清器(s)設(shè)在二氧化碳發(fā)生器a)內(nèi)一側(cè)；設(shè)在內(nèi)側(cè)的隔板(7)的上端比外側(cè)隔板(7)高度低，內(nèi)側(cè)的隔板(7)下端與 二氧化碳發(fā)生器(1)的底板密封連接，外側(cè)的隔板(7)下端與二氧化碳發(fā)生器(1) 的底板之間設(shè)有孔隙；外側(cè)的隔板(7)上端高于酸注入平衡器(13);溶液澄清 器(8)區(qū)域下方的二氧化碳發(fā)生器(1)的底板上設(shè)有泥液回流管(15)，泥液回流 管(15)與攪拌循環(huán)泵(10)的入口管連接，泥液回流管(15)上設(shè)有排污口 (16)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種二氧化碳發(fā)生裝置，其特征是溶液 澄清器(8)的沉淀裝置采用斜板沉淀器(17)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種二氧化碳發(fā)生裝置，其特征是溶液澄清 器(8)與溶液收集泵(9)之間設(shè)有出液緩沖罐(18)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳發(fā)生裝置，其特征是礦泥進(jìn)料 器(3)為螺旋料塞式進(jìn)料器；泥液混合器(4)為旋流式混合器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳發(fā)生裝置，其特征是渣滓捕捉 器(6)是旋液分離式固體雜質(zhì)收集器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳發(fā)生裝置，其特征是二氧化碳發(fā)生器(1)上設(shè)有自動安全門(19)。
9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳發(fā)生裝置，其特征是酸注入平衡器(13)設(shè)有一個容器，酸液注入管(5)的下端設(shè)在容器內(nèi)的中下部。
專利摘要本實用新型公開了一種二氧化碳發(fā)生裝置，包括一個二氧化碳發(fā)生器(1)及支架(2)，一礦泥進(jìn)料器(3)與泥液混合器(4)相連，后者的輸出管下端設(shè)在二氧化碳發(fā)生器(1)中；在二氧化碳發(fā)生器(1)中的酸液注入管(5)的下端連接渣滓捕捉器(6)，后者在二氧化碳發(fā)生器(1)外設(shè)有排渣口；在二氧化碳發(fā)生器(1)內(nèi)設(shè)有隔板(7)，隔板(7)另一側(cè)設(shè)有溶液澄清器(8)，溶液澄清器(8)與二氧化碳發(fā)生器(1)外的溶液收集泵(9)相連；一攪拌循環(huán)泵(10)的入口管與二氧化碳發(fā)生器(1)的下端口相連，出口管與礦泥進(jìn)料器(3)并聯(lián)地接在泥液混合器(4)上；二氧化碳發(fā)生器(1)上設(shè)有二氧化碳出氣口(11)。本實用新型不但高效率的生產(chǎn)，還能獲得脫堿劑，還解決了白泥精制碳酸鈣生產(chǎn)中產(chǎn)生的綠泥、白泥渣排放污染問題。
文檔編號C01B31/00GK201158594SQ200720154808
公開日2008年12月3日 申請日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日
發(fā)明者王梅林 申請人:王梅林