一種快速冷卻漿料合成納米碳酸鈣的碳化反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及一種合成納米碳酸鈣設(shè)備制造技術(shù)，尤其涉及一種快速冷卻漿料合成納米碳酸鈣的碳化反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
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[0002]氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣是個(gè)放熱反應(yīng)，只有將該反應(yīng)產(chǎn)生的熱量及時(shí)移走，才能降低體系溫度，在低溫下合成納米碳酸鈣?，F(xiàn)有技術(shù)中用于合成納米碳酸鈣的設(shè)備主要是鼓泡攪拌夾套式反應(yīng)器。該反應(yīng)器通過(guò)外桶夾套冷卻反應(yīng)體系的溫度，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在碳化時(shí)外桶夾套通入冷卻水控制一定的反應(yīng)溫度，窯氣從底部進(jìn)入，通過(guò)機(jī)械攪拌使氣液混合均勻生成納米碳酸鈣。這種設(shè)備由于外桶夾套的總傳熱面積小，降溫速度慢，為了控制一定的低溫反應(yīng)，只能降低反應(yīng)速率。專利(專利號(hào)01126405.5)公開了“一種納米活性碳酸鈣的工業(yè)制備方法”，為了控制一定的反應(yīng)溫度，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)8小時(shí)以上。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、通用性較強(qiáng)、制造成本較低的一種快速冷卻漿料合成納米碳酸鈣的碳化反應(yīng)器。
[0004]本實(shí)用新型為解決其問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種快速冷卻漿料合成納米碳酸鈣的碳化反應(yīng)器，包括外桶與導(dǎo)流內(nèi)筒，所述導(dǎo)流內(nèi)筒通過(guò)進(jìn)水口和出水口固定于所述外桶上，所述外桶內(nèi)壁裝有螺旋擋板，所述反應(yīng)器的底部裝有略大于導(dǎo)流內(nèi)筒直徑的傘形氣體分布器。
[0006]優(yōu)選的，所述外桶與導(dǎo)流內(nèi)筒都有冷卻夾套，夾套間注有冷卻水。
[0007]優(yōu)選的，所述外桶內(nèi)壁的螺旋擋板寬度為25?30cm、長(zhǎng)度為30?35cm，螺旋擋板以45°的傾斜角螺旋往上間隔排列安裝。
[0008]優(yōu)選的，所述的導(dǎo)流內(nèi)筒的直徑是外桶直徑的1/2?3/5。
[0009]優(yōu)選的，所述的傘形氣體分布器直徑略大于導(dǎo)流內(nèi)筒直徑，安裝在距離外桶底部上方35?40cm處。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工作時(shí)帶有夾套的外桶和導(dǎo)流內(nèi)筒，增大冷卻傳熱面積，及時(shí)移走反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，迅速降低體系的溫度，外桶與導(dǎo)流內(nèi)筒之間的螺旋擋板，有利于漿料在上升過(guò)程中形成旋渦，強(qiáng)化氣液混合效果，提高碳化反應(yīng)速率，在夾層間上升的漿料，又通過(guò)導(dǎo)流內(nèi)筒返回至底部，形成漿料的循環(huán)碳化過(guò)程，達(dá)到快速冷卻漿料合成納米碳酸鈣的目的。
【附圖說(shuō)明】
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[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]標(biāo)記說(shuō)明:1_外桶；2-內(nèi)筒；3-螺旋擋板；4_傘形氣體分布器；5_進(jìn)水口 ；6-出水口進(jìn)料口 ；8_進(jìn)氣口 ；9_出料口 ； 10-廢氣排放口?！揪唧w實(shí)施方式】:
[0013]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0014]如圖1所示的一種快速冷卻漿料合成納米碳酸鈣的碳化反應(yīng)器，碳化器外桶I直徑1.8米，高5.2米，導(dǎo)流內(nèi)筒2直徑1.0米，高3.8米，外桶I內(nèi)側(cè)設(shè)有螺旋擋板3，寬度為30cm、長(zhǎng)度為33cm，螺旋擋板3以45°的傾斜角螺旋往上間隔排列安裝。
[0015]把11立方米質(zhì)量濃度為9.0 %的氫氧化鈣漿料由進(jìn)料口 7注入反應(yīng)器內(nèi)，漿料在反應(yīng)器內(nèi)的高度為4.0米。冷卻水由進(jìn)水口 5導(dǎo)入，導(dǎo)入水溫度12°C，由出水口 6導(dǎo)出，導(dǎo)出水溫度16°C，碳化時(shí)漿料的溫度控制在20?25°C，采用壓力為78Kpa的羅茨風(fēng)機(jī)，將窯氣壓縮由進(jìn)氣口 8進(jìn)入傘形氣體分布器4，控制窖氣的流量為每分鐘40立方米，窖氣的溫度為30°C，窖氣中二氧化碳的體積含量為28?30%。隨著窖氣從傘形氣體分布器4的四周溢出，帶動(dòng)外桶I與導(dǎo)流內(nèi)筒2夾層間的漿料自下而上運(yùn)動(dòng)，并在螺旋擋板3的作用下，形成旋渦，強(qiáng)化氣液混合效果，有利于碳化吸收。夾層間的漿料上升至頂部又回到導(dǎo)流內(nèi)筒，而內(nèi)筒底部的漿料再次通過(guò)夾層向上運(yùn)動(dòng)，形成一次循環(huán)碳化過(guò)程。當(dāng)物料的PH值降至6.5?7.0，即為碳化的終點(diǎn)，碳化時(shí)間共35分鐘，其間產(chǎn)生的廢氣通過(guò)排放口 10排出。由該反應(yīng)器碳化合成的碳酸鈣漿料在透射電鏡上測(cè)得粒徑為100?200納米，粒徑分布均勻，分散性好，無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象，由出料口 9進(jìn)行成品收集。
[0016]對(duì)照例，按上述相似的方法，在碳化時(shí)，若導(dǎo)流內(nèi)筒的夾套不通冷卻水，僅是外桶的夾套通冷卻水，為了控制反應(yīng)液的溫度仍保持在20?25°C，窯氣的流量只能降為25立方米/分，總碳化時(shí)間延長(zhǎng)至55分鐘，降低了碳化速率。
[0017]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種快速冷卻漿料合成納米碳酸鈣的碳化反應(yīng)器，其特征在于:包括外桶與導(dǎo)流內(nèi)筒，所述導(dǎo)流內(nèi)筒通過(guò)進(jìn)水口和出水口固定于所述外桶上，所述外桶內(nèi)壁裝有螺旋擋板，所述反應(yīng)器的底部裝有略大于導(dǎo)流內(nèi)筒直徑的傘形氣體分布器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速冷卻漿料合成納米碳酸鈣的碳化反應(yīng)器，其特征在于:所述外桶與導(dǎo)流內(nèi)筒均設(shè)有冷卻夾套，夾套間注有冷卻水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速冷卻漿料合成納米碳酸鈣的碳化反應(yīng)器，其特征在于:所述外桶內(nèi)壁的螺旋擋板寬度為25?30cm、長(zhǎng)度為30?35cm，螺旋擋板以45°的傾斜角螺旋往上間隔排列安裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速冷卻漿料合成納米碳酸鈣的碳化反應(yīng)器，其特征在于:所述的導(dǎo)流內(nèi)筒的直徑是外桶直徑的1/2?3/5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速冷卻漿料合成納米碳酸鈣的碳化反應(yīng)器，其特征在于:所述的傘形氣體分布器直徑略大于導(dǎo)流內(nèi)筒直徑，安裝在距離外桶底部上方35?40cm處。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種快速冷卻漿料合成納米碳酸鈣的碳化反應(yīng)器，包括外桶與導(dǎo)流內(nèi)筒，所述導(dǎo)流內(nèi)筒通過(guò)進(jìn)水口和出水口固定于所述外桶上，所述外桶內(nèi)壁裝有螺旋擋板，所述反應(yīng)器的底部裝有略大于導(dǎo)流內(nèi)筒直徑的傘形氣體分布器。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工作時(shí)帶有夾套的外桶和導(dǎo)流內(nèi)筒，增大冷卻傳熱面積，及時(shí)移走反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，迅速降低體系的溫度，外桶與導(dǎo)流內(nèi)筒之間的螺旋擋板，有利于漿料在上升過(guò)程中形成旋渦，強(qiáng)化氣液混合效果，提高碳化反應(yīng)速率，在夾層間上升的漿料，又通過(guò)導(dǎo)流內(nèi)筒返回至底部，形成漿料的循環(huán)碳化過(guò)程，達(dá)到快速冷卻漿料合成納米碳酸鈣的目的。
【IPC分類】C01F11-18
【公開號(hào)】CN204508830
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520061296
【發(fā)明人】顧達(dá), 張和慶, 朱士洲, 史韋, 鄧麗麗, 倪春慧, 陳寧, 宋春寶
【申請(qǐng)人】蕪湖卓越納米新材料有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月28日