一種用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器，包括容器主體（15），所述容器主體（15）底部設(shè)有大小匹配的下封頭（16），所述下封頭（16）底部設(shè)有出料口（17）；所述容器主體（15）頂部設(shè)有上蓋板（8），所述上蓋板（8）內(nèi)設(shè)有頂端膜組件。本發(fā)明的中空纖維膜反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量高和方便連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)。包含該中空纖維膜反應(yīng)器的用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的設(shè)備，它包括原料液儲(chǔ)槽、氣體儲(chǔ)瓶、中空纖維膜反應(yīng)器、產(chǎn)品液儲(chǔ)槽、離心機(jī)和干燥機(jī)。該設(shè)備得到的納米碳酸鈣其粒徑范圍為40-80nm，平均粒徑為60nm。
【專利說(shuō)明】一種用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器及設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米碳酸鈣的生產(chǎn)領(lǐng)域，具體是一種用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]納米碳酸鈣一般情況下特指顆粒直徑為1-1OOnm的超細(xì)碳酸鈣。納米CaCO3作為一種優(yōu)質(zhì)的功能性填料和白色顏料，廣泛應(yīng)用在橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫(yī)藥等眾多行業(yè)，不但可以起到增加體積，降低成本的目的，而且還可增強(qiáng)相應(yīng)石化產(chǎn)品(塑料，橡膠等)的強(qiáng)度，改善產(chǎn)品性能，使其應(yīng)用范圍得到拓展。
[0003]在碳酸鈣領(lǐng)域，我國(guó)是世界上資源和生產(chǎn)大國(guó)，目前我國(guó)碳酸鈣工業(yè)生產(chǎn)能力達(dá)600萬(wàn)噸年，但具有一定技術(shù)附加值的沉淀碳酸鈣僅占7.7%，其中具有高附加值的品種不足總產(chǎn)量的0.5%，高檔碳酸鈣產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口，與國(guó)外有很大差距。
[0004]目前納米碳酸鈣生產(chǎn)中所使用的碳化反應(yīng)器按照其工作方式不同可分為間歇鼓泡碳化法、連續(xù)鼓泡碳化法、連續(xù)噴霧碳化法、超重力反應(yīng)結(jié)晶法、膜分散法。
[0005]間歇鼓泡碳化法:該法是在錐底圓柱體碳化塔中加入精制氫氧化鈣懸濁液和適當(dāng)?shù)奶砑觿?，然后從塔底通入二氧化碳碳化至終點(diǎn)，得到所要求的碳酸鈣產(chǎn)品。在使用此種反應(yīng)器生產(chǎn)納米碳酸鈣操作簡(jiǎn)單，適合小型企業(yè)使用，但必須嚴(yán)格控制反應(yīng)條件，生產(chǎn)過(guò)程不連續(xù)，自動(dòng)化程度低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不同批次的產(chǎn)品在晶型，粒度分布等方面差異較大，產(chǎn)品難于適應(yīng)高端應(yīng)用。
[0006]連續(xù)鼓泡碳化法:該方法生產(chǎn)過(guò)程中，精制石灰乳先經(jīng)第一級(jí)碳化塔部分碳化得到反應(yīng)混合液，然后在漿液槽中加入適當(dāng)?shù)奶砑觿┖筮M(jìn)入第二級(jí)碳化塔碳化反應(yīng)得到產(chǎn)品。該法碳化過(guò)程可較容易控制碳化溫度，所以可得到較好的晶形、較小的粒徑和粒徑分布，但設(shè)備投資較大，較難適應(yīng)一般小廠的投資能力。
[0007]連續(xù)噴霧碳化法:該法生產(chǎn)過(guò)程中，精制石灰乳從第一級(jí)碳化塔頂部噴霧成
0.01~0.1mm的液滴進(jìn)入碳化塔，二氧化碳從塔底通入塔中，氣液兩相逆流接觸發(fā)生碳化反應(yīng)。該方法技術(shù)理念先進(jìn)，氣液相接觸面積大，反應(yīng)速度快，所得碳酸鈣產(chǎn)品粒徑為40~80nm,但投資較高、技術(shù)較復(fù)雜、操作難度較大、設(shè)備工作不穩(wěn)定。
[0008]超重力反應(yīng)結(jié)晶法:其設(shè)計(jì)理念是強(qiáng)化氣液傳質(zhì)過(guò)程，核心設(shè)備是超重力離心反應(yīng)器，該設(shè)備利用填充床高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的幾十到幾百倍重力加速度，可獲得超重力場(chǎng)環(huán)境，并通過(guò)CO2和Ca(OH)2懸濁液在超重力專用設(shè)備中逆流接觸，同時(shí)添加分散劑，控制晶體生長(zhǎng)，最終可得到平均粒徑達(dá)I 5~30nm的納米級(jí)碳酸鈣。該法粒徑分布均勻，不同批次產(chǎn)品的重現(xiàn)性好，碳化反應(yīng)時(shí)間短，不過(guò)該方法設(shè)備投資亦較高，適合大中型企業(yè)使用。
[0009]膜分散法:該方法炭化反應(yīng)在板式膜反應(yīng)裝置中進(jìn)行，CO2通過(guò)膜的一側(cè)擴(kuò)散到另一側(cè)與Ca (OH)2反應(yīng)，生成CaCO3，該方法能精準(zhǔn)控制CO2的擴(kuò)散速率，操作較為簡(jiǎn)單，適合連續(xù)生產(chǎn)，能很好的控制產(chǎn)品粒徑分布，操作成本較低。目前，膜分散法設(shè)備的研究較少，我們也尚未查到關(guān)于膜分散法設(shè)備的公開(kāi)文獻(xiàn)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器及設(shè)備，本發(fā)明的中空纖維膜反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量高和方便連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器，包括容器主體，所述容器主體底部設(shè)有大小匹配的下封頭，所述下封頭底部設(shè)有出料口 ；所述容器主體頂部設(shè)有上蓋板，所述上蓋板內(nèi)設(shè)有頂端膜組件，所述頂端膜組件包括上頂蓋、下頂蓋和中空纖維膜，所述上頂蓋和下頂蓋相連接，所述上頂蓋頂部設(shè)有進(jìn)氣口，所述下頂蓋中央設(shè)有導(dǎo)氣槽，所述導(dǎo)氣槽上設(shè)有數(shù)個(gè)插膜孔；所述中空纖維膜一端固定于束膜管內(nèi)，所述束膜管從下頂蓋下方固定于插膜孔內(nèi)。
[0012]作為進(jìn)一步限定，以上所述上蓋板中央設(shè)有持液槽，所述持液槽中央設(shè)有用于固定下頂蓋的插膜槽，所述中空纖維膜由插膜槽伸入容器主體內(nèi)。
[0013]作為進(jìn)一步限定，以上所述下頂蓋兩側(cè)設(shè)有溢流堰，所述溢流堰與下頂蓋一同設(shè)于插膜槽內(nèi)。
[0014]作為進(jìn)一步限定，以上所述溢流堰呈“L”形，夾角為120°~150°。
[0015]作為進(jìn)一步限 定，以上所述容器主體為一圓柱筒，在所述圓柱筒兩端設(shè)有分別用于連接上蓋板和下封頭的法蘭盤。
[0016]作為進(jìn)一步限定，以上所述下封頭呈倒圓錐形，其圓錐底面設(shè)有用于連接容器主體的法蘭盤。
[0017]作為進(jìn)一步限定，以上所述下封頭底面與容器主體直徑相同，其底面直徑與高之比為4: 3。
[0018]作為進(jìn)一步限定，以上所述中空纖維膜為聚醚砜微濾膜，以8~10根膜絲為一組。
[0019]一種包含上述中空纖維膜反應(yīng)器的用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的設(shè)備，它包括原料液儲(chǔ)槽、氣體儲(chǔ)瓶、中空纖維膜反應(yīng)器、產(chǎn)品液儲(chǔ)槽、離心機(jī)和干燥機(jī)，所述原料液儲(chǔ)槽的出料口與中空纖維膜反應(yīng)器的持液槽連接，所述氣體儲(chǔ)瓶的出氣口與中空纖維膜反應(yīng)器的進(jìn)氣口連接，所述中空纖維膜反應(yīng)器的出料口與產(chǎn)品液儲(chǔ)槽的進(jìn)料口連接，所述產(chǎn)品液儲(chǔ)槽的出料口與離心機(jī)的進(jìn)料口連接，所述離心機(jī)與干燥機(jī)的進(jìn)料口連接。
[0020]作為進(jìn)一步限定，以上所述離心機(jī)還與廢液處理槽連接。
[0021]本發(fā)明的原理是:Ca(OH)2乳流入中空纖維膜反應(yīng)器的持液槽，并由持液槽經(jīng)過(guò)溢流堰流入容器主體中，二氧化碳和氮?dú)鈿怏w則通入進(jìn)氣口，經(jīng)中空纖維膜擴(kuò)散至容器主體中，原料液中的Ca(OH)2與流入反應(yīng)器中的二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸鈣。碳酸鈣不溶于水，則在其生成的同時(shí)發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象，形成納米碳酸鈣顆粒，從而達(dá)到生產(chǎn)納米碳酸鈣的目的。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明與現(xiàn)有的納米碳酸鈣反應(yīng)器相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝和擴(kuò)容方便的特點(diǎn)。在納米碳酸鈣生產(chǎn)過(guò)程中較易控制反應(yīng)溫度，二氧化碳的供應(yīng)量。所得納米碳酸鈣粒徑分布為40-90nm。應(yīng)用過(guò)程中，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，能耗低，設(shè)備投資成本亦較低，有較大的實(shí)用價(jià)值?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本發(fā)明中空纖維膜反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中空纖維膜反應(yīng)器的剖視圖；
圖3是本發(fā)明頂端膜組件的拆解示意圖；
圖4是本發(fā)明上蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明溢流堰的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是本發(fā)明容器主體的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是本發(fā)明反應(yīng)器安裝示意圖；
圖8是本發(fā)明用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記:
1-束膜管，2-中空纖維膜，3-插膜孔，4-下頂蓋，5-上頂蓋，6-進(jìn)氣口，7-螺栓孔，8-上蓋板，9-持液槽，10-插膜槽，11-上蓋板膜組件粘合面，12-溢流堰，13-溢流堰粘合面，14-上蓋板溢流堰粘合面，15-容器主體，16-下封頭，17-出料口，18-導(dǎo)氣槽。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不局限于實(shí)施例表示的范圍。
[0026]實(shí)施例1:
如圖1-7所示，用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器，除中空纖維膜采用聚醚砜微濾膜外，其它部分均采用PP塑料制造，包括容器主體15，容器主體15底部設(shè)有大小匹配的下封頭16,下封頭16為一底面直徑160mm,高120_的圓錐殼體,壁厚20mm,底面設(shè)有一直徑220mm法蘭盤，頂端設(shè)有內(nèi)徑8mm，外徑12mm，高30mm的出料口 17 ;容器主體15頂部設(shè)有上蓋板8，上蓋板8為一底面直徑為220mm，高40mm的圓柱體，上蓋板8內(nèi)設(shè)有頂端膜組件，上蓋板8中央設(shè)有直徑為140mm，深20mm的持液槽9，持液槽9中央設(shè)有一長(zhǎng)130mm，寬50mm，深20mm的插膜槽10，中空纖維膜2由插膜槽10伸入容器主體15內(nèi)，將組裝完畢的頂端膜組件兩個(gè)較小的側(cè)面粘合在膜插槽10上的上蓋板膜組件粘合面11的中央；頂端膜組件包括上頂蓋5、下頂蓋4和中空纖維膜2，上頂蓋5為長(zhǎng)130mm，寬40mm，高30mm的矩形，下頂蓋4為長(zhǎng)130mm,寬40mm,高30mm的矩形，上頂蓋5和下頂蓋4通過(guò)8組螺栓孔7使用螺栓連接為一體，上頂蓋5頂部設(shè)有直徑為8mm，高為30mm進(jìn)氣口 6，下頂蓋4中央設(shè)有長(zhǎng)100mm，寬10mm，深15mm的導(dǎo)氣槽18，導(dǎo)氣槽18底部均勻分布10個(gè)直徑為8mm的插膜孔3 ;中空纖維膜2 —端固定于束膜管I內(nèi)，束膜管I從下頂蓋4下方固定于插膜孔3內(nèi)，10組中空纖維膜一端的束膜管分別用環(huán)氧樹(shù)脂固定在10個(gè)插膜孔3中，束膜管I為外徑8mm,長(zhǎng)20mm的聚乙烯塑料管，中空纖維膜2為長(zhǎng)800mm的聚醚砜微濾膜，以8~10根膜絲為一組，用環(huán)氧樹(shù)脂固定在束膜管I中。下頂蓋4兩側(cè)設(shè)有溢流堰12，溢流堰12與下頂蓋4 一同設(shè)于插膜槽10內(nèi)。溢流堰12呈“L”形，夾角為120°。其豎端板尺寸為長(zhǎng)130mm，寬5mm,高35mm,斜端板為長(zhǎng)130mm,寬5mm,高35mm,將兩塊溢流堰12的溢流堰粘合面13分別膠合到插膜槽10的上蓋板溢流堰粘合面14的中央位置。容器主體15為一內(nèi)徑140mm，壁厚20mm，高800mm的塑料圓筒，兩端帶有外徑為220mm，厚20mm的法蘭盤，其中使用螺栓連接上蓋板8，另一端 連接底部封頭16。[0027]實(shí)施例2:
如圖1-7所示，用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器，除中空纖維膜采用聚醚砜微濾膜外，其它部分均采用PP塑料制造，包括容器主體15，容器主體15底部設(shè)有大小匹配的下封頭16,下封頭16為一底面直徑160mm,高120_的圓錐殼體,壁厚20mm,底面設(shè)有一直徑220mm法蘭盤，頂端設(shè)有內(nèi)徑8mm，外徑12mm，高30mm的出料口 17 ;容器主體15頂部設(shè)有上蓋板8，上蓋板8為一底面直徑為220mm，高40mm的圓柱體，上蓋板8內(nèi)設(shè)有頂端膜組件，上蓋板8中央設(shè)有直徑為140mm，深20mm的持液槽9，持液槽9中央設(shè)有一長(zhǎng)130mm，寬50mm，深20mm的插膜槽10，中空纖維膜2由插膜槽10伸入容器主體15內(nèi)，將組裝完畢的頂端膜組件兩個(gè)較小的側(cè)面粘合在膜插槽10上的上蓋板膜組件粘合面11的中央；頂端膜組件包括上頂蓋5、下頂蓋4和中空纖維膜2，上頂蓋5為長(zhǎng)130mm，寬40mm，高30mm的矩形，下頂蓋4為長(zhǎng)130mm,寬40mm,高30mm的矩形，上頂蓋5和下頂蓋4通過(guò)8組螺栓孔7使用螺栓連接為一體，上頂蓋5頂部設(shè)有直徑為8mm，高為30mm進(jìn)氣口 6，下頂蓋4中央設(shè)有長(zhǎng)100mm，寬10mm，深15mm的導(dǎo)氣槽18，導(dǎo)氣槽18底部均勻分布10個(gè)直徑為8mm的插膜孔3 ;中空纖維膜2 —端固定于束膜管I內(nèi)，束膜管I從下頂蓋4下方固定于插膜孔3內(nèi)，10組中空纖維膜一端的束膜管分別用環(huán)氧樹(shù)脂固定在10個(gè)插膜孔3中，束膜管I為外徑8mm,長(zhǎng)20mm的聚乙烯塑料管，中空纖維膜2為長(zhǎng)800mm的聚醚砜微濾膜，以8~10根膜絲為一組，用環(huán)氧樹(shù)脂固定在束膜管I中。下頂蓋4兩側(cè)設(shè)有溢流堰12，溢流堰12與下頂蓋4 一同設(shè)于插膜槽10內(nèi)。溢流堰12呈“L”形，夾角為130°。其豎端板尺寸為長(zhǎng)130mm，寬5mm,高35mm,斜端板為長(zhǎng)130mm,寬5mm,高35mm,將兩塊溢流堰12的溢流堰粘合面13分別膠合到插膜槽10的上蓋板溢流堰粘合面14的中央位置。容器主體15為一內(nèi)徑140mm，壁厚20mm，高800mm的塑料圓筒，兩端帶有外徑為220mm，厚20mm的法蘭盤，其中使用螺栓連接上蓋板8，另一端連接 底部封頭16。
[0028]實(shí)施例3:
如圖1-7所示，用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器，除中空纖維膜采用聚醚砜微濾膜外，其它部分均采用PP塑料制造，包括容器主體15，容器主體15底部設(shè)有大小匹配的下封頭16,下封頭16為一底面直徑160mm,高120_的圓錐殼體,壁厚20mm,底面設(shè)有一直徑220mm法蘭盤，頂端設(shè)有內(nèi)徑8mm，外徑12mm，高30mm的出料口 17 ;容器主體15頂部設(shè)有上蓋板8，上蓋板8為一底面直徑為220mm，高40mm的圓柱體，上蓋板8內(nèi)設(shè)有頂端膜組件，上蓋板8中央設(shè)有直徑為140mm，深20mm的持液槽9，持液槽9中央設(shè)有一長(zhǎng)130mm，寬50mm，深20mm的插膜槽10，中空纖維膜2由插膜槽10伸入容器主體15內(nèi)，將組裝完畢的頂端膜組件兩個(gè)較小的側(cè)面粘合在膜插槽10上的上蓋板膜組件粘合面11的中央；頂端膜組件包括上頂蓋5、下頂蓋4和中空纖維膜2，上頂蓋5為長(zhǎng)130mm，寬40mm，高30mm的矩形，下頂蓋4為長(zhǎng)130mm,寬40mm,高30mm的矩形，上頂蓋5和下頂蓋4通過(guò)8組螺栓孔7使用螺栓連接為一體，上頂蓋5頂部設(shè)有直徑為8mm，高為30mm進(jìn)氣口 6，下頂蓋4中央設(shè)有長(zhǎng)100mm，寬10mm，深15mm的導(dǎo)氣槽18，導(dǎo)氣槽18底部均勻分布10個(gè)直徑為8mm的插膜孔3 ;中空纖維膜2—端固定于束膜管I內(nèi)，束膜管I從下頂蓋4下方固定于插膜孔3內(nèi)，10組中空纖維膜一端的束膜管分別用環(huán)氧樹(shù)脂固定在10個(gè)插膜孔3中，束膜管I為外徑8mm,長(zhǎng)20mm的聚乙烯塑料管，中空纖維膜2為長(zhǎng)800mm的聚醚砜微濾膜，以8~10根膜絲為一組，用環(huán)氧樹(shù)脂固定在束膜管I中。下頂蓋4兩側(cè)設(shè)有溢流堰12，溢流堰12與下頂蓋4一同設(shè)于插膜槽10內(nèi)。溢流堰12呈“L”形，夾角為150°。其豎端板尺寸為長(zhǎng)130mm，寬5mm,高35mm,斜端板為長(zhǎng)130mm,寬5mm,高35mm,將兩塊溢流堰12的溢流堰粘合面13分別膠合到插膜槽10的上蓋板溢流堰粘合面14的中央位置。容器主體15為一內(nèi)徑140mm，壁厚20mm，高800mm的塑料圓筒，兩端帶有外徑為220mm，厚20mm的法蘭盤，其中使用螺栓連接上蓋板8，另一端連接底部封頭16。
[0029]使用實(shí)施例1-3的反應(yīng)器時(shí)，Ca(OH)2乳流入中空纖維膜反應(yīng)器的持液槽9，并由持液槽9經(jīng)過(guò)溢流堰12流入容器主體15中，二氧化碳和氮?dú)鈿怏w則通入進(jìn)氣口 6，經(jīng)中空纖維膜2擴(kuò)散至容器主體15中，原料液中的Ca(OH)2與流入反應(yīng)器中的二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸鈣。碳酸鈣不溶于水，則在其生成的同時(shí)發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象，形成納米碳酸鈣顆粒，從而達(dá)到生產(chǎn)納米碳酸鈣的目的。
[0030]實(shí)施例4:
如圖8所示，包含實(shí)施例1-3中任意中空纖維膜反應(yīng)器的設(shè)備用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的，它包括原料液儲(chǔ)槽、氣體儲(chǔ)瓶、中空纖維膜反應(yīng)器、產(chǎn)品液儲(chǔ)槽、離心機(jī)和干燥機(jī)，原料液儲(chǔ)槽的出料口與中空纖維膜反應(yīng)器的持液槽9連接，氣體儲(chǔ)瓶的出氣口與中空纖維膜反應(yīng)器的進(jìn)氣口 6連接，中空纖維膜反應(yīng)器的出料口 17與產(chǎn)品液儲(chǔ)槽的進(jìn)料口連接，產(chǎn)品液儲(chǔ)槽的出料口與離心機(jī)的進(jìn)料口連接，離心機(jī)與干燥機(jī)的進(jìn)料口連接，離心機(jī)還與廢液處理槽連接。
[0031]原料液儲(chǔ)槽中的Ca(OH)2乳液中Ca(OH)2的濃度為100 g*L_l，氣體儲(chǔ)瓶中的二氧化碳與氮?dú)怏w積比為1: 2，將原料液儲(chǔ)槽中原料夜以流速為30的速度注入中空纖維膜反應(yīng)器的持液槽9，將氣體儲(chǔ)瓶中的氣體減壓到3公斤后以600ml.π?η-1的流速通過(guò)頂端膜組件進(jìn)氣口 6注入中空纖維膜反應(yīng)器中，原料液與氣體中的二氧化碳反應(yīng)生成納米碳酸鈣后從出料口 17進(jìn)入產(chǎn)品液儲(chǔ)槽，再?gòu)漠a(chǎn)品液儲(chǔ)槽進(jìn)離心機(jī)分離，分離所得碳酸鈣進(jìn)入干燥機(jī)干燥得到最終產(chǎn)品，分離所得水送入廢液處理槽加碳酸鈉做無(wú)害化處理。運(yùn)行24小時(shí)后得到納米碳酸鈣5公斤，其粒`徑范圍為40-`80nm，平均粒徑為60nm。
【權(quán)利要求】
1.一種用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器，包括容器主體(15)，其特征在于:所述容器主體(15)底部設(shè)有大小匹配的下封頭(16)，所述下封頭(16)底部設(shè)有出料口(17);所述容器主體(15)頂部設(shè)有上蓋板(8)，所述上蓋板(8)內(nèi)設(shè)有頂端膜組件，所述頂端膜組件包括上頂蓋(5)、下頂蓋(4)和中空纖維膜(2)，所述上頂蓋(5)和下頂蓋(4)相連接，所述上頂蓋(5)頂部設(shè)有進(jìn)氣口(6)，所述下頂蓋(4)中央設(shè)有導(dǎo)氣槽(18)，所述導(dǎo)氣槽(18)上設(shè)有數(shù)個(gè)插膜孔(3);所述中空纖維膜(2)—端固定于束膜管(I)內(nèi)，所述束膜管(I)從下頂蓋(4)下方固定于插膜孔(3)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器，其特征在于:所述上蓋板(8)中央設(shè)有持液槽(9)，所述持液槽(9)中央設(shè)有用于固定下頂蓋(4)的插膜槽(10)，所述中空纖維膜(2)由插膜槽(10)伸入容器主體(15)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器，其特征在于:所述下頂蓋(4)兩側(cè)設(shè)有溢流堰(12)，所述溢流堰(12)與下頂蓋(4) 一同設(shè)于插膜槽(10)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器，其特征在于:所述溢流堰(12)呈“L”形，夾角為120°~150。。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器，其特征在于:所述容器主體(15)為一圓柱筒，在所述圓柱筒兩端設(shè)有分別用于連接上蓋板(8)和下封頭(16)的法蘭盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器，其特征在于:所述下封頭(16 )呈倒圓錐形，其圓錐底面設(shè)有用于連接容器主體(15 )的法蘭盤。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器，其特征在于:所述下封頭(16)底面與容器主體(15)直徑相同，其底面直徑與高之比為4: 3。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的中空纖維膜反應(yīng)器，其特征在于:所述中空纖維膜(2)為聚醚砜微濾膜，以8~10根膜絲為一組。
9.一種包含如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的中空纖維膜反應(yīng)器的用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的設(shè)備，其特征在于:它包括原料液儲(chǔ)槽、氣體儲(chǔ)瓶、中空纖維膜反應(yīng)器、產(chǎn)品液儲(chǔ)槽、離心機(jī)和干燥機(jī)，所述原料液儲(chǔ)槽的出料口與中空纖維膜反應(yīng)器的持液槽(9)連接，所述氣體儲(chǔ)瓶的出氣口與中空纖維膜反應(yīng)器的進(jìn)氣口( 6 )連接，所述中空纖維膜反應(yīng)器的出料口(17 )與產(chǎn)品液儲(chǔ)槽的進(jìn)料口連接，所述產(chǎn)品液儲(chǔ)槽的出料口與離心機(jī)的進(jìn)料口連接，所述離心機(jī)與干燥機(jī)的進(jìn)料口連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于納米碳酸鈣生產(chǎn)的設(shè)備，其特征在于:所述離心機(jī)還與廢液處理槽連接。
【文檔編號(hào)】C01F11/18GK103754919SQ201310747053
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】楊征宇, 童張法, 廖丹葵 申請(qǐng)人:廣西大學(xué), 廣西碳酸鈣產(chǎn)業(yè)化工程院有限公司