轻质碳酸钙碳化装置及工业应用.pdf

本发明公开了一种轻质碳酸钙碳化装置及工业应用，所述装置包括圆筒状的壳体、气流球化器、旋转轴、气流环和阻流挡板，旋转轴的一端固定在气流球化器的上端，另一端向上延伸至壳体外，与旋转设备相连接；气流环设有分布孔，气流环的内腔与气流管相连接，气流管与气体入口相连接，气流环设置在气流球化器的下部，阻流挡板固定在壳体的内壁。本发明的装置，利用球化器在氢氧化钙悬浊液中高速旋转产生的翻转式流体将由气流环输送的二氧化碳气体舜间分散成更细小的气泡，增加了二氧化碳气体在氢氧化钙悬浊液中的比表面积，加快了碳化反应，缩短了碳化时间，使碳酸钙晶体颗粒分布均匀，提高了二氧化碳气体的利用率，增加了产量，降低了能源消耗。

1.  轻质碳酸钙碳化装置，包括圆筒状的壳体(1)，其特征在于，还包括气流球化器(2)、旋转轴(3)、气流环(4)和阻流挡板(5)；
所述旋转轴(3)的一端固定在气流球化器(2)的上端，另一端向上延伸至壳体(1)外，与旋转设备相连接；
所述的气流环(4)设有分布孔(401)，气流环(4)的内腔与气流管(402)相连接，所述气流管(402)与设置在壳体1上的二氧化碳气体入口相连接，气流环(4)设置在气流球化器(2)的下部；
所述的阻流挡板(5)固定在壳体(1)的内壁。

2.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气流球化器(2)包括圆盘(201)和固定在圆盘(201)上的矩形体(203)。

3.  根据权利要求2所述的装置，其特征在于，矩形体(203)的高度为圆盘(201)直径的1/25～1/5，矩形体(203)的数量为4～6个，均匀分布在圆盘(201)上。

4.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，气流球化器(2)与壳体(1)底部之间的间距为壳体(1)的高度的1/4～1/3。

5.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的气流环(4)上的分布孔(401)的开口向下，孔径为气流环(4)的内腔直径的1～7％，分布孔的数量为8～16个。

6.  根据权利要求5所述的装置，其特征在于，气流环与壳体(1)底部之间的间距为壳体(1)的高度的1/5～1/3。

7.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的阻流挡板(5)的宽度为壳体(1)的内径的10～20％，至上而下的设置在壳体1的内壁。

8.  根据权利要求7所述的装置，其特征在于，阻流挡板(5)与壳体(1)底部之间的间距为壳体(1)的高度的1/6～1/5。

9.  根据权利要求1～8任一项所述的装置的应用，其特征在于，用于氢氧化钙浆料的碳化。

轻质碳酸钙碳化装置及工业应用
技术领域
本发明涉及一种轻质碳酸钙碳化装置。
背景技术
随着国家经济的高速发展，我国的碳酸钙工业也在蓬勃发展，目前已居世界前列。碳酸钙的用量在不断地增加，随着造纸、涂料、新型建筑材料、橡胶和食品工业的飞速发展，轻质碳酸钙的生产被许多企业更加重视，轻质碳酸钙生产的技术也在不断的发展，目前生产轻质碳酸钙主要是依靠锻烧石灰石产生的窑气再对氢氧化钙进行碳化所得，如何提高窑气的利用率和加快碳化反应，提高轻质碳酸钙的生产量是生产企业需要解决的问题。
目前，轻质碳酸钙生产的还没有真正解决窑气的利用率和提高轻质碳酸钙的生产量，现在都采用将窑气直接通入氢氧化钙浆料中，再另加一个搅拌，不能真正提高窑气的利用率和提高轻质碳酸的生产量。因此，提供一种能够解决真正提高窑气的利用率和提高轻质碳酸钙的生产量的装置，是一个非常重要的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轻质碳酸钙碳化装置及工业应用，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明的轻质碳酸钙碳化装置，包括圆筒状的壳体、气流球化器、旋转轴、气流环和阻流挡板；
所述旋转轴的一端固定在气流球化器的上端，另一端向上延伸至壳体外，与旋转设备相连接；
所述的气流环设有分布孔，气流环的内腔与气流管相连接，所述气流管与设置在壳体上的二氧化碳气体入口相连接，气流环设置在气流球化器的下部；
所述的阻流挡板固定在壳体的内壁。
本发明的装置可以用于氢氧化钙浆料的碳化，碳化方法如下：将氢氧化钙浆料置于圆筒状的壳体中，启动旋转设备，气流球化器转动，然后通入二氧化碳进行碳化。
本发明的轻质碳酸钙碳化装置采用了流体力学的原理，利用球化器在氢氧化钙悬浊液中高速旋转产生的翻转式流体将由气流环输送的二氧化碳气体舜间分散成更细小的气泡，增加了二氧化碳气体在氢氧化钙悬浊液中的比表面积，加快了碳化反应，缩短了碳化时间，使碳酸钙晶体颗粒分布均匀，提高了二氧化碳气体的利用率，增加了产量，降低了能源消耗。
附图说明
图1为轻质碳酸钙碳化装置结构示意图。
图2为气流球化器的俯视图。
图3为气流球化器的主视图。
具体实施方式
参见图1，本发明的轻质碳酸钙碳化装置，包括圆筒状的壳体1、气流球化器2、旋转轴3、气流环4和阻流挡板5；
所述旋转轴3的一端固定在气流球化器2的上端，另一端向上延伸至壳体1外，与旋转设备相连接；
所述的气流环4设有分布孔401，气流环4的内腔与气流管402相连接，所述气流管402与设置在壳体1上的二氧化碳气体入口相连接，气流环4设置在气流球化器2的下部；
所述的阻流挡板5固定在壳体1的内壁。
优选的，参见图2和图3，所述气流球化器2，包括圆盘201和固定在圆盘201上的矩形体203，矩形体203的高度为圆盘(201)直径的1/25～1/5，矩形体203的数量优选为4～6个，均匀分布在圆盘201上，优选的，气流球化器2与壳体1底部之间的间距为壳体1的高度的1/4～1/3；
所述的气流环4上的分布孔401的开口向下，孔径为气流环(4)的内腔直径的1～7％，分布孔的数量为8～16个，气流环与壳体1底部之间的间距为壳体1的高度的1/5～1/3，且设置在气流球化器2的下部；
所述的阻流挡板5的宽度为壳体1的内径的10～20％，至上而下的设置在壳体1的内壁，阻流挡板5的与壳体1底部之间的间距为壳体1的高度的1/5～1/6；
所述的旋转设备可采用电机。
实施例1
装置结构参数：
壳体1：高度15米，内径2米；
气流球化器2：圆盘201直径为500mm，设有6个矩形体，高度为20mm，均匀分布在圆盘201上，气流球化器2与壳体底部之间的间距为4.5m；气流球化器的转速为1500转/分钟；
气流环：管直径为50mm，圆环内径为，400mm，环上开12个小孔，孔径为10mm，与壳体1底部之间的间距为3m；
阻流挡板：宽度为200mm，长度为2米，与壳体1底部之间的间距为2.5m。
实施例2
装置结构参数：
壳体1：高度15米，内径2米；
气流球化器2：圆盘201直径为300mm，设有6个矩形体，高度为45mm，均匀分布在圆盘201上，气流球化器2与壳体底部之间的间距为3.75m；气流球化器的转速为1500转/分钟；
气流环：管直径为80mm，圆环内径为，400mm，环上开12个小孔，孔径为20mm，与壳体1底部之间的间距为3.5m；
阻流挡板：宽度为400mm，长度为2米，与壳体1底部之间的间距为3m。
实施例3
壳体1：高度15米，内径2米；
气流球化器2：圆盘201直径为400mm，设有6个矩形体，高度为30mm，均匀分布在圆盘201上，气流球化器2与壳体底部之间的间距为5m；气流球化器的转速为1500转/分钟；
气流环：管直径为60mm，圆环内径为500mm，环上开10个小孔，孔径为15mm，与壳体1底部之间的间距为4.5m；
阻流挡板：宽度为300mm，长度为2米，与壳体1底部之间的间距为2.8m。
实施例4
装置结构参数：
壳体1：高度15米，内径2米；
气流球化器2：圆盘201直径为450mm，设有6个矩形体，高度为35mm，均匀分布在圆盘201上，气流球化器2与壳体底部之间的间距为3.75m；气流球化器的转速为1500转/分钟；
气流环：管直径为70mm，圆环内径为600mm，环上开9个小孔，孔径为15mm，与壳体1底部之间的间距为3.2m；
阻流挡板：宽度为350mm，长度为2米，与壳体1底部之间的间距为2.5m。
实施例5
装置结构参数：
壳体1：高度15米、内径2米；
气流球化器2：圆盘201直径为500mm，设有6个矩形体，高度为25mm，均匀分布在圆盘201上，气流球化器2与壳体底部之间的间距为4m；气流球化器的转速为1500转/分钟；
气流环：管直径为50mm，圆环内径为，800mm，环上开12个小孔，孔径为10mm，与壳体1底部之间的间距为3.4m；
阻流挡板：宽度为250mm，长度为2米，与壳体1底部之间的间距为3m。
实施例6
装置结构参数：
壳体1：高度15米、内径2米；
气流球化器2：圆盘201直径为500mm，设有6个矩形体，高度为20mm，均匀分布在圆盘201上，气流球化器2与壳体底部之间的间距为4m；气流球化器的转速为1500转/分钟；
气流环：管直径为50mm，圆环内径为700mm，环上开12个小孔，孔径为10mm，与壳体1底部之间的间距为3m；
阻流挡板：宽度为200mm，长度为2米，与壳体1底部之间的间距为3m。
对比例1
采用中国专利CN2644404报道的装置进行碳化。结果见表1。
实施例7
分别采用实施例1～7和对比实施例1的装置，将重量含量为12％的氢氧化钙浆料10吨加到塔内，加热到60℃，用CO₂的体积含量为30％，温度80℃的窑气碳化，实施的结果见表1。
表1

从应用实施结果表明：采用本发明的碳化装置，窑气可节省20％以上，碳化反应时间可节省约三分之一。