專利名稱：制取碳酸氫鈉的不冷式碳化塔的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于化工生產技術領域，尤其涉及一種化學工業(yè)中制取碳酸氫鈉的不冷式碳化塔。
背景技術：
現(xiàn)有的一種不設置內置或外置冷卻器的碳化塔主要由塔體、間隔件、外部設置的氣體連通管、外部設置的反應液輸出管、錐形氣盆等組成，依靠增大入碳化塔反應液當量體積及降低入碳化塔反應液溫度，將碳化過程的反應熱提前移出，從而保證反應正常進行。該碳化塔由于設置有間隔件，將碳化塔內部進行隔斷，氣體通過外部連通管上升， 反應液通過外部輸出管下降，此種結構經過一段時間運行，造成物料堆積、結疤、堵塞，反應液輸出管難以正常降液，間隔件上部堆積大量碳酸氫鈉結晶影響氣體的正常分布造成偏流，影響氣液接觸效果，進而影響氣液傳質。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種碳酸氫鈉結晶粒徑大、物料取出容易、塔體內氣液相均為連續(xù)相、氣體在塔體內部貫通上升、液體在塔體內部貫通下降、 物料不結疤、運行周期長，制造周期短、維修簡便、結構緊湊、投資省、操作簡單、運行穩(wěn)定的制取碳酸氫鈉的不冷式碳化塔。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案制取碳酸氫鈉的不冷式碳化塔， 包括塔體，塔體內自上而下依次設置有上下通透的尾氣洗滌段、碳酸氫鈉生成段和物料取出段，塔體內氣液相均為連續(xù)相，塔體頂部設有氣體出口，塔體上在物料取出段側壁設有氣體進口和物料出口，塔體上在尾氣洗滌段側壁設有進液口。所述碳酸氫鈉生成段至少連續(xù)設置二個。所述碳酸氫鈉生成段包括自下而上順次設置的氣體收集器、循環(huán)管和具有若干個通孔的的篩板，篩板邊緣連接有位于篩板下面的至少兩個降液管。所述氣體收集器為下圓孔大上圓孔小的錐形結構，下圓孔孔徑與上圓孔孔徑的比值為2 8，下圓孔和上圓孔的邊緣分別設置有一圈鋸齒，鋸齒的高度為4(T240mm。所述篩板上通孔的開孔率為0. 25% 2. 5%，孔徑為8 100mm。所述循環(huán)管為豎直設置的圓筒形結構，循環(huán)管直徑與塔體直徑的比值為0. 2^0. 6， 循環(huán)管高度與塔體高度的比值為0. 03、. 14。所述降液管的形狀為弓形、圓形或環(huán)形，弓形降液管的截面積與塔體截面積的比值為0. 02、. 12，圓形降液管的管徑為7(T350mm，環(huán)形降液管與塔體內壁之間的間隙為 30 350mmo采用上述技術方案，可以達到以下有益效果
1、碳化塔的塔體本身不設置內置或外置冷卻器，減少了二次晶核的發(fā)生量，可以制得粒徑大的碳酸氫鈉結晶，上下相鄰的兩個碳酸氫鈉生成段之間不設置間隔件，上下通透，塔體內氣液相均為連續(xù)相，氣體在塔體內部貫通上升、液體在塔體內部貫通下降，氣路、液路通暢，碳酸氫鈉結晶不沉積，物料不結疤，經試運行結果，運行周期達到65天以上。2、碳化塔內每個碳酸氫鈉生成段由四部分組成，包括一個氣體收集器、一個循環(huán)管、一個具有若干個通孔的篩板、至少兩個降液管。氣體收集器將氣體收集，向上進入循環(huán)管，利用循環(huán)管內外液體含氣量不同形成的密度差推動液體在循環(huán)管內外形成循環(huán)，細小的碳酸氫鈉結晶參與該循環(huán)，在循環(huán)過程中不斷長大，較大的碳酸氫鈉結晶隨反應液下降， 氣體由篩板上的通孔向上離開該碳酸氫鈉生成段。篩板能夠有效阻止液體在篩板間軸向返混，提高二氧化碳的吸收效率。本發(fā)明解決了物料堆積、結疤、堵塞，反應液輸出管難以正常降液，間隔件上部堆積大量碳酸氫鈉結晶影響氣體的正常分布造成偏流，影響氣液接觸效果，進而影響氣液傳質的弊端。確保物料不堆積、不結疤、不堵塞，運行周期長；確保氣液不短路、氣液接觸充分、 二氧化碳吸收反應完全；縮短裝置的制造周期，方便維修。本發(fā)明具備碳酸氫鈉結晶粒徑大、物料取出容易、氣體在塔體內部貫通上升、液體在塔體內部貫通下降、物料不結疤、運行周期達到65天以上，制造周期短、維修簡便、結構緊湊、投資省、操作簡單、運行穩(wěn)定的特點，實用性強，易于推廣應用。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖2是本發(fā)明中碳酸氫鈉生成段篩板及降液管的放大圖； 圖3是圖2的俯視圖4是本發(fā)明中碳酸氫鈉生成段氣體收集器的放大縱剖圖； 圖5是圖4的俯視圖。
具體實施例方式實施例一如圖1 圖5所示，本發(fā)明為制取碳酸氫鈉的不冷式碳化塔，包括塔體 1，塔體1內自上而下依次設置有上下通透的尾氣洗滌段6、三節(jié)碳酸氫鈉生成段3和物料取出段2，塔體1內氣液相均為連續(xù)相，塔體1頂部設有氣體出口 7，塔體1上在物料取出段2 側壁設有氣體進口 13和物料出口 14，塔體1上在尾氣洗滌段6側壁設有進液口 8。三節(jié)碳酸氫鈉生成段3的內部結構相同，均包括氣體收集器12、循環(huán)管11、具有若干個通孔19的篩板9、四個降液管10。氣體收集器12為下圓孔20大上圓孔21小的錐形， 下圓孔20孔徑與上圓孔21孔徑的比值為2，下圓孔20及上圓孔21邊緣分別設置有一圈鋸齒4，鋸齒4的高度為40mm。循環(huán)管11為豎直設置的圓筒形結構，循環(huán)管11直徑與碳化塔塔體1直徑的比值為0. 2，循環(huán)管11高度與碳化塔塔體1高度的比值為0. 03。具有若干個通孔19的篩板9的開孔率為0. 25%，通孔19的孔徑為8mm。降液管10的形狀為圓形，圓形降液管10的管徑為70mm。本發(fā)明當中的內件均為螺栓固定連接，便于維修。本發(fā)明的具體生產過程如下
入塔溶液由進液口 8向下進入尾氣洗滌段6，在尾氣洗滌段6與上升的尾氣逆流接觸對尾氣進行洗滌，出尾氣洗滌段6的溶液由碳酸氫鈉生成段3的降液管10進入三節(jié)碳酸氫鈉生成段3，在三節(jié)碳酸氫鈉生成段3的循環(huán)管11參與循環(huán)，與氣體充分接觸反應生成碳酸氫鈉，溶液由碳酸氫鈉生成段3的氣體收集器12與塔體1內壁之間的環(huán)形空間向下離開碳酸氫鈉生成段3，出碳酸氫鈉生成段3的溶液向下進入物料取出段2，由物料出口 14排出。含有二氧化碳的工業(yè)氣體由氣體進口 13進入物料取出段2，與物料接觸對物料進行驅動，向上進入碳酸氫鈉生成段3的氣體收集器12的下圓孔20，由氣體收集器12的上圓孔21離開氣體收集器12，向上進入碳酸氫鈉生成段3的循環(huán)管11，在循環(huán)管11內與溶液充分接觸反應，未反應的氣體向上進入碳酸氫鈉生成段3的篩板9，由篩板9的通孔19向上離開碳酸氫鈉生成段3，向上進入尾氣洗滌段6與溶液逆流接觸被洗滌，向上由氣體出口 7 排出。實施例二 本實施例與實施例一基本相同，相同之處不再重復敘述，不同之處為 塔體1內的碳酸氫鈉生成段3包括一個氣體收集器12、一個循環(huán)管11、一個具有一定開孔率的篩板9、二個降液管10。碳酸氫鈉生成段3的數(shù)量為四節(jié)連續(xù)設置。氣體收集器12為下圓孔20大上圓孔21小的錐形，下圓孔20孔徑與上圓孔21孔徑的比值為8，下圓孔20及上圓孔21周邊設置有多個鋸齒，鋸齒的高度為240mm。循環(huán)管11為豎直設置的圓筒形結構，循環(huán)管11直徑與碳化塔塔體1直徑的比值為0. 6，循環(huán)管11高度與碳化塔塔體1高度的比值為0.14。具有若干個通孔19的篩板9的開孔率為2.5%，孔徑為100mm。降液管10 的形狀為圓形結構，圓形降液管10的管徑為350mm。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.制取碳酸氫鈉的不冷式碳化塔，其特征在于包括塔體，塔體內自上而下依次設置有上下通透的尾氣洗滌段、碳酸氫鈉生成段和物料取出段，塔體內氣液相均為連續(xù)相，塔體頂部設有氣體出口，塔體上在物料取出段側壁設有氣體進口和物料出口，塔體上在尾氣洗滌段側壁設有進液口。
2.根據權利要求1所述的制取碳酸氫鈉的不冷式碳化塔，其特征在于所述碳酸氫鈉生成段至少連續(xù)設置二個。
3.根據權利要求1或2所述的制取碳酸氫鈉的不冷式碳化塔，其特征在于所述碳酸氫鈉生成段包括自下而上順次設置的氣體收集器、循環(huán)管和具有若干個通孔的的篩板，篩板邊緣連接有位于篩板下面的至少兩個降液管。
4.根據權利要求3所述的制取碳酸氫鈉的不冷式碳化塔，其特征在于所述氣體收集器為下圓孔大上圓孔小的錐形結構，下圓孔孔徑與上圓孔孔徑的比值為2 8，下圓孔和上圓孔的邊緣分別設置有一圈鋸齒，鋸齒的高度為4(T240mm。
5.根據權利要求3所述的制取碳酸氫鈉的不冷式碳化塔，其特征在于所述篩板上通孔的開孔率為0. 25% 2. 5%，孔徑為8 100mm。
6.根據權利要求3所述的制取碳酸氫鈉的不冷式碳化塔，其特征在于所述循環(huán)管為豎直設置的圓筒形結構，循環(huán)管直徑與塔體直徑的比值為0. 2^0. 6，循環(huán)管高度與塔體高度的比值為0. 03 0. 14。
7.根據權利要求3所述的制取碳酸氫鈉的不冷式碳化塔，其特征在于所述降液管的形狀為弓形、圓形或環(huán)形，弓形降液管的截面積與塔體截面積的比值為0. 02、. 12，圓形降液管的管徑為7(T350mm，環(huán)形降液管與塔體內壁之間的間隙為3(T350mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了制取碳酸氫鈉的不冷式碳化塔，碳化塔本身不設置內置或外置冷卻器，上下相鄰的兩個碳酸氫鈉生成段之間不設置間隔件，塔體內氣液相均為連續(xù)相，其內部自下而上依次設有物料取出段、碳酸氫鈉生成段、尾氣洗滌段，碳化塔底部和上部側壁分別設有物料出口、氣體進口、進液口和氣體出口。本發(fā)明具備碳酸氫鈉結晶粒徑大、物料取出容易、氣體在塔體內部貫通上升、液體在塔體內部貫通下降、物料不結疤、運行周期達到65天以上，制造周期短、維修簡便、結構緊湊、投資省、操作簡單、運行穩(wěn)定的特點，實用性強，易于推廣應用。
文檔編號C01D7/00GK102531000SQ20121005123
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月1日 優(yōu)先權日2012年3月1日
發(fā)明者丁麗芳 申請人:丁麗芳