專利名稱：一種內(nèi)冷循環(huán)式碳化反應裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種化工領(lǐng)域中生產(chǎn)碳酸鈣的碳化反應裝置。
背景技術(shù)：
納米碳酸4丐因其具有優(yōu)異的微觀粒子效應，可廣泛應用于涂料、塑 料、造紙、油墨、化妝品等領(lǐng)域。起到增加體積、降低成本的作用。 研究表明，不同晶型、不同粒度碳酸鈣具有不同性質(zhì)，納米級超細碳 酸鈣由于具有較大比表面，因而具有較好的補強特性。
碳酸鉤主要通過化學反應制備，其中碳化反應是制備輕質(zhì)碳酸鈣 的主要工藝。在碳化過程中，如果不控制條件，得到的產(chǎn)品晶型為紡 錘型、粒度為5nm左右的普通碳酸鉤，但通過控制溫度等條件，添加 某種添加劑，則可獲得粒度為幾十nm,晶型為立方體、片狀等形狀的 納米碳酸鈣。控制溫度和動力學條件最主要的方法是碳化設(shè)備的選擇。 目前國內(nèi)生產(chǎn)納米碳酸4丐的裝置主要類型有鼓泡式碳化塔、噴 霧式碳化塔、自吸式強力攪拌碳化釜等。其中鼓泡式碳化塔存在溫度 難以控制，達不到所需粒徑，成本較高，C02吸收率較低等問題，噴霧 式碳化塔存在噴孔太小、易堵塞，設(shè)備復雜，影響工業(yè)生產(chǎn)的弊端， 自吸式強力攪拌碳化釜存在放大規(guī)模有限問題，國內(nèi)外都在致力于尋 找一種既能方便地控制溫度和動力學條件，又能提高C02吸收率，降低 生產(chǎn)成本，且能大規(guī)模工業(yè)化的碳化反應設(shè)備。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服已有技術(shù)的缺點，提供一種溫度易于 控制、C02吸收率高、成本較低、利于操作和維護的內(nèi)冷循環(huán)式碳化反應裝置。
本實用新型包括由內(nèi)筒和外筒組成的容器、攪拌裝置和溫控裝置， 外筒上部設(shè)有進料管，下部設(shè)有出料管，所述的內(nèi)筒上部設(shè)有進水管， 下部設(shè)有出水管，內(nèi)筒與外筒不相通，外筒頂部設(shè)置有密封蓋，密封 蓋上設(shè)有出氣孔，所述的出氣孔由密封蓋上設(shè)置的自動減壓閥控制。
本實用新型的另 一個技術(shù)方案是外筒壁與內(nèi)筒壁之間設(shè)置有多層
環(huán)形篩板，篩板孔徑為①5隱-①20 mm。
本實用新型的又一個技術(shù)方案是內(nèi)筒底部和外筒底部均為平底， 內(nèi)筒底部和外筒底部之間的垂直距離為100mm-500 mm，外筒底部均勻 安裝有微泡發(fā)生器。
本實用新型的再一個技術(shù)方案是所述內(nèi)筒的材質(zhì)選用不銹鋼薄板。
本實用新型的再一個技術(shù)方案是所述的內(nèi)筒直徑是外筒直徑的 1/4-3/4倍。
本實用新型的內(nèi)筒與外筒不相通，外筒作為Ca(0H)2和C02反應的 容器，內(nèi)筒作為冷卻用，內(nèi)筒材質(zhì)選用傳熱效果好且耐腐蝕的不銹鋼 薄板，通過循環(huán)式地注入冷水，從反應液的中部帶走熱量。攪拌裝置 的攪拌機構(gòu)安裝在外筒中下部，溫控裝置的溫度傳感器固定在外筒內(nèi)壁。
內(nèi)筒上部設(shè)有進水管，通過連通管穿過外筒壁與供水系統(tǒng)相連， 內(nèi)筒下部設(shè)有出水管，通過連通管穿過外筒壁與水池相連，經(jīng)水池自 然冷卻后的冷水又可通過供水系統(tǒng)循環(huán)使用。外筒上部設(shè)有進料管， Ca(0H)2漿液等原材料通過進料管加入，外筒下部設(shè)有出料管，反應生 成物CaC03漿液從出料管放出。
內(nèi)筒頂部不設(shè)密封蓋，外筒頂部設(shè)有密封蓋，密封蓋上開有孔，
4孔上設(shè)有減壓閥，當筒內(nèi)壓力高于一定值后，減壓闊自動開啟放氣， 降低筒內(nèi)壓力。密封蓋可以增大筒內(nèi)C02氣壓，提高C02吸收率。內(nèi)筒 壁和外筒壁之間設(shè)置有多層環(huán)形篩板，篩板開孔孔徑通常不超過①
10mm。篩板可以降低C02氣體上升速率，增加氣液接觸時間，提高C02 吸收率。外筒內(nèi)底部均勻安置有多個微泡發(fā)生器，通過進氣管與外部 C02氣源連接，C02氣體通過微泡發(fā)生器形成無數(shù)個微小氣泡，伴隨漿液 的攪拌進入Ca(0H)2溶液，在上升過程中與之發(fā)生化學反應生成CaC03
曰丄二 曰曰扭。
碳化反應裝置工作時，通過外筒進料管加入Ca(0H)2漿料，反應過 程中漿料液面不能超過內(nèi)筒頂部，不能讓漿料進入內(nèi)筒，內(nèi)筒頂部可 以封閉，通過內(nèi)筒進水管放入冷水，出水管放出熱水，當漿料溫度達 到規(guī)定的低溫時，打開C02氣源，C02微泡與Ca(OHh漿液進行化學反應， 生成CaC03晶粒，同時放熱，使?jié){料溫度升高，由于內(nèi)筒內(nèi)的冷水不斷 地循環(huán)帶走熱量，漿料溫度被降低，當漿料溫度與設(shè)定的低溫相差較 大時，通過溫控裝置，提高循環(huán)冷卻水流速，從而提高冷卻速度。反 應過程中，攪拌裝置不斷進行攪拌，改善微晶粒形成的動力學條件， 當C02尾氣氣壓太大，超過一定上限時，減壓閥自動開啟。反應過程中 可通過進料管加入一些添加劑、晶型控制劑和包覆劑等。反應結(jié)束后， 通過出料管放出生成物CaC03漿料。
與傳統(tǒng)的納米碳酸4丐碳化反應裝置相比，本實用新型使反應漿料 獲得低溫容易控制，使用普通常溫自來水即可，低溫獲取成本低。同 時，0)2吸收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，晶粒度細，顆粒均勻，設(shè)備筒單，微 泡發(fā)生器不易堵塞，生產(chǎn)操作和維護簡便，便于規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。此 外，本裝置還可用于碳酸4丐基復合鈦白的制備。

圖1為本實用新型的 一種內(nèi)冷循環(huán)式碳化反應裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1所結(jié)構(gòu)中的環(huán)形篩板示意圖。
具體實施方式
實施例1
如圖1所示，本實用新型的一種內(nèi)冷循環(huán)式碳化反應裝置，它包 括外筒1、內(nèi)筒2、攪拌裝置3和溫控裝置4。
內(nèi)筒上部設(shè)有進水管5，下部設(shè)有出水管6，外筒上部設(shè)有進料管 7,下部設(shè)有出料管8。外筒上部設(shè)有密封蓋9，密封蓋9上安置有自 動減壓閥IO。外筒壁與內(nèi)筒壁之間安裝有環(huán)形篩板11,篩板孔徑為① 8mra。外筒內(nèi)底部安置有微泡發(fā)生器12,內(nèi)筒底部和外筒底部之間的垂 直距離為100mm。內(nèi)筒直徑是外筒直徑的1/2倍。
如圖2所示，環(huán)形篩板11上面均勻分布有多個篩孔13。
實施例2
如圖1所示，本實用新型的一種內(nèi)冷循環(huán)式碳化反應裝置，它包 括外筒l、內(nèi)筒2、攪拌裝置3和溫控裝置4。
內(nèi)筒上部設(shè)有進水管5，下部設(shè)有出水管6，外筒上部設(shè)有進料管 7,下部設(shè)有出料管8。外筒上部設(shè)有密封蓋9,密封蓋9上安置有自 動減壓閥10。外筒壁與內(nèi)筒壁之間安裝有環(huán)形篩板11，篩板孔徑為O 10mm。外筒內(nèi)底部安置有微泡發(fā)生器12,內(nèi)筒底部和外筒底部之間的 垂直距離為200mm。內(nèi)筒直徑是外筒直徑的1/3倍。
環(huán)形篩板11上面均勻分布有多個篩孔13。
實施例3
本實用新型的一種內(nèi)冷循環(huán)式碳化反應裝置，它包括外筒l、內(nèi)筒 2、攪拌裝置3和溫控裝置4。內(nèi)筒上部設(shè)有進水管5，下部設(shè)有出水管6，外筒上部設(shè)有進料管
7，下部設(shè)有出料管8。外筒上部設(shè)有密封蓋9,密封蓋9上安置有自 動減壓閥10。外筒壁與內(nèi)筒壁之間安裝有環(huán)形篩板ll,篩板孔徑為① 15mm。外筒內(nèi)底部安置有微泡發(fā)生器12,內(nèi)筒底部和外筒底部之間的 垂直距離為500mm。內(nèi)筒直徑是外筒直徑的2/3倍。 環(huán)形篩板11上面均勻分布有多個篩孔13。
權(quán)利要求1、一種內(nèi)冷循環(huán)式碳化反應裝置，包括由內(nèi)筒和外筒組成的容器、攪拌裝置和溫控裝置，外筒上部設(shè)有進料管，下部設(shè)有出料管，其特征在于所述的內(nèi)筒上部設(shè)有進水管，下部設(shè)有出水管，所述的內(nèi)筒與外筒不相通，外筒頂部設(shè)置有密封蓋，密封蓋上設(shè)有出氣孔，所述的出氣孔由密封蓋上設(shè)置的自動減壓閥控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)冷循環(huán)式碳化反應裝置，其特征在于外 筒壁與內(nèi)筒壁之間設(shè)置有多層環(huán)形篩板，篩板孔徑為①5mm ①20 mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)冷循環(huán)式碳化反應裝置，其特征在于內(nèi) 筒底部和外筒底部均為平底，內(nèi)筒底部和外筒底部之間的垂直距離為 100mm 500mm，外筒底部均勻安裝有微泡發(fā)生器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)冷循環(huán)式碳化反應裝置，其特征在于內(nèi) 筒的材質(zhì)選用不銹鋼薄板。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)冷循環(huán)式碳化反應裝置，其特征在于內(nèi) 筒直徑是外筒直徑的1/3 2/3倍。
專利摘要本實用新型是一種內(nèi)冷循環(huán)式碳化反應裝置，涉及一種化工領(lǐng)域中生產(chǎn)碳酸鈣的碳化反應裝置，包括由內(nèi)筒和外筒組成的容器、攪拌裝置和溫控裝置，外筒上部設(shè)有進料管，下部設(shè)有出料管，其特征在于所述的內(nèi)筒上部設(shè)有進水管，下部設(shè)有出水管，內(nèi)筒與外筒不相通，外筒頂部設(shè)置有密封蓋，密封蓋上設(shè)有出氣孔，所述的出氣孔由密封蓋上設(shè)置的自動減壓閥控制。本實用新型使用普通常溫自來水即可，低溫獲取成本低，同時，CO₂吸收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，晶粒度細，顆粒均勻，設(shè)備簡單，生產(chǎn)操作和維護簡便，便于規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。
文檔編號C01F11/18GK201343449SQ20082012436
公開日2009年11月11日 申請日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者伍維根, 曾維瓊, 兵 范, 鄒建新, 鐘少波, 陳延松 申請人:攀枝花學院