一种联合制碱用纯碱碳化塔制造技术

本申请涉及纯碱生产加工设备技术领域，尤其涉及一种联合制碱用纯碱碳化塔，旨在解决碳酸氢钠高温溶液与二氧化碳的气、液混合不均匀，导致碳酸氢钠结晶产品质量差的问题，其技术方案的要点是：包括底座，底座上方设有塔底，塔底上方自下而上依次设有冷却段塔体、生成段塔体以及吸收段塔体，吸收段塔体上方设有塔顶，冷却段塔体、生成段塔体与吸收段塔体内设有塔板，塔板包括隔板，隔板上方设有半径自上而下逐渐增大的呈圆锥型的菌帽，菌帽上方设有布气装置。本申请具有使碳化塔中的碳酸氢钠高温溶液与二氧化碳混合均匀，提高制碱产物的生产质量的效果。产质量的效果。产质量的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种联合制碱用纯碱碳化塔


[0001]本申请涉及纯碱生产加工设备
，尤其是涉及一种联合制碱用纯碱碳化塔。

技术介绍

[0002]纯碱一般指碳酸钠，碳酸钠是一种无机化合物，分类属于盐但是不属于碱。纯碱在国际贸易中又名苏打或碱灰，是一种重要的无机化工原料，主要用于平板玻璃、玻璃制品及陶瓷釉的生产，除此以外在生活洗涤、酸类中和以及食品加工等领域中均有非常广泛的应用。
[0003]碳化工序是纯碱生产的关键环节，纯碱的合成都在碳化塔内进行，碳化塔的工作效率决定着纯碱的生产能力。在化工工业中，碳化过程是集化学反应、能量转化、物质溶质传输与扩散、过饱和溶液结晶等多种物理化学过程，同时又有固、液、气三种物质状态共同存在并反应。碳化塔是纯碱制造工艺中的核心设备，制备纯碱的主要化学反应在碳化塔内进行。
[0004]目前常见的碳化塔包括底座、塔底、塔圈以及塔盖，塔圈外套设有冷却水箱，塔顶上开设有进料口和排气口，塔底开设有出料口和进气口。二氧化碳从碳化塔的底部进入，与从碳化塔顶部进料口进入的中和氨母液接触反应，通过此过程充分地进行物质的能量动量及质量的传递，经反应后产生碳酸氢钠高温溶液，此高温溶液自碳化塔上部反应段缓慢下移，与塔圈外的冷却水箱中的冷却水进行充分的换热，降低温度，在此过程中析出部分碳酸氢钠结晶，碳化的制碱塔尾气进入清洗塔进一步吸收二氧化碳。最终得到碳化悬浮液，经出料管排出。
[0005]针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在有碳酸氢钠高温溶液与二氧化碳的气、液混合不均匀，导致碳酸氢钠结晶产品质量差的缺陷。

技术实现思路

[0006]为了使碳化塔中的碳酸氢钠高温溶液与二氧化碳混合均匀，提高制碱产物的生产质量，本申请提供一种联合制碱用纯碱碳化塔。
[0007]本申请提供的一种联合制碱用纯碱碳化塔采用如下的技术方案：一种联合制碱用纯碱碳化塔，包括底座，所述底座上方设有塔底，所述塔底上方自下而上依次设有冷却段塔体、生成段塔体以及吸收段塔体，所述吸收段塔体上方设有塔顶，所述冷却段塔体、生成段塔体与吸收段塔体内设有塔板；所述塔板包括隔板，所述隔板上方设有半径自上而下逐渐增大的呈圆锥型的菌帽，所述菌帽上方设有布气装置。
[0008]通过采用上述技术方案，高温溶液在进入碳化塔后由塔板进行分隔，增加了高温溶液与二氧化碳的接触面积，提高了高温溶液对二氧化碳的混合吸收率；同时圆锥型的菌帽使得高温溶液在隔板上铺展开来，进一步使得溶液与二氧化碳充分接触，同时设置在每
个菌帽上的布气装置将二氧化碳均匀地分布到由隔板分隔而成的每个容置高温溶液的空间中。便于提高碳酸氢钠溶液结晶成型的均匀性，提高了纯碱产品的生产加工质量。
[0009]优选的，所述隔板的底部设有输气管，所述隔板与菌帽间设有支杆，所述支杆内部中空，所述支杆的底端与输气管连通，所述支杆的顶部贯穿菌帽且延伸至菌帽上方；所述支杆贯穿菌帽部分的外周壁上开设有布气口，所述布气口沿支杆的圆周方向均匀分布；所述支杆的顶端设有布气帽，所述布气帽自中心向四周方向向下倾斜呈圆锥状。
[0010]通过采用上述技术方案，支杆上开设的布气口将通过支杆和输气管输送到塔板上的二氧化碳进行均分的分布，有利于菌帽上的高温溶液与二氧化碳进行充分的接触，提高了碳酸氢钠溶液吸收二氧化碳的均匀度，有利于提高反应产物的质量；设置在支杆顶端的布气帽，对从上层塔板中流下的高温溶液进行分流和阻挡，将高温溶液分散向菌帽的各个方向，同时避免高温溶液泄露到支杆中，使得二氧化碳的输送发生故障，提高了碳化塔生产加工的稳定性。
[0011]优选的，所述支杆内设有风机，所述风机沿支杆的中心轴线方向自下向上设置；所述布气口内设有止回组件，所述止回组件包括沿布气口的直径方向设置的横杆，所述横杆上铰接有两扇对称设置的呈半圆形的阀板，所述横杆上还设置有弹性件，所述弹性件一端粘接在横杆上，另一端抵触在阀板上远离支杆的一侧，所述布气口的内周壁上设有卡块，所述阀板设于卡块外侧。
[0012]通过采用上述技术方案，通过风机对二氧化碳进行输送，提高了二氧化碳的输送效率，增加了碳化塔内的二氧化碳含量，进一步提高了溶液对二氧化碳的吸收效率，进而保证了产品的质量；经风机输送的二氧化碳对每个塔板形成的容置空间施加一定的气压，促使溶液吸收二氧化碳的同时推动溶液在压力下向碳化塔的下一级流动，提高了碳化塔的生产加工效率；在布气口内设置止回组件，当没有二氧化碳流出时，阀板在弹性件的作用下回弹，将布气口封闭，进一步降低了溶液泄露入支杆的可能性，提高了碳化塔生产的安全性，降低了维护保养的成本。
[0013]优选的，所述隔板设为半径自上而下逐渐减小的圆锥型板，所述隔板的底部开设有排液口；所述菌帽的半径小于隔板的半径，所述菌帽的外周缘上设有若干个支撑组件。
[0014]通过采用上述技术方案，隔板设置成漏斗状，便于溶液聚集到隔板的中心并流入下一级，提高了溶液的收集效率，减少了溶液的浪费，保证了溶液的利用率，同时较大的隔板提高了对溶液的散热效果，保证了碳酸氢钠溶液结晶成型的效果；支撑组件提高了菌帽安装的稳定性，降低了碳化塔的维修成本。
[0015]优选的，所述支撑组件包括连接于菌帽上的第一连杆，所述连杆远离菌帽的一端设有法兰盘，所述法兰盘中心开设有螺纹孔；所述冷却段塔体、生成段塔体和吸收段塔体的内周壁上铰接有用于与第一连杆配合的第二连杆，所述第二连杆远离冷却段塔体、生成段塔体和吸收段塔体的一端设有轴套，所述轴套内穿设有以轴套的中心轴线为轴转动的螺栓。
[0016]通过采用上述技术方案，菌帽得以在碳化塔内得到固定，提高了碳化塔内部结构的稳定性，设置在菌帽四周的四个支撑组件提高了菌帽对抗横向冲击的抵抗性；铰接在碳
化塔内的第二连杆，提高了第一连杆与第二连杆连接的便捷性，降低了碳化塔安装的复杂度。
[0017]优选的，所述冷却段塔体外设有外冷装置，所述外冷装置包括冷却水箱以及回水管道，所述冷却水箱在冷却段塔体的外周壁上沿竖直方向均匀分布有若干个；若干个所述冷却水箱通过回水管道连通，所述回水管道上设有水泵。
[0018]通过采用上述技术方案，在冷却段塔体外设置的外冷装置，取代了在内部设置的冷却装置，提高了冷却装置散热的效率，保证了外冷装置对碳化塔的冷却作用，提高了碳酸氢钠容易结晶成型的效率，保证了产品的质量，在冷却水箱外设置回水管道，提高了冷却水箱中冷却液的换热效率，进一步保证了碳化塔对产品的生产加工质量。
[0019]优选的，所述回水管道管上设有用于控制水流大小的水量阀门。
[0020]通过采用上述技术方案，水量阀门控制回水管道中水流的大小，便于根据碳化塔中碳酸氢钠容易的负荷量，控制外冷装置的冷却效果，有利于适量增加溶液经过高温区间的时间，有利于结晶颗粒的成长，提高了结晶产物的质量。
[0021]优选的，所述冷却段塔体外壁上设有呈环状的超声波振荡器。
[0022]通过采用上述技术方案，设置在冷却塔外壁上的超声波振荡器便于对碳化塔内壁上的碳酸氢钠结晶疤层进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联合制碱用纯碱碳化塔，包括底座(1)，所述底座(1)上方设有塔底(2)，所述塔底(2)上方自下而上依次设有冷却段塔体(3)、生成段塔体(4)以及吸收段塔体(5)，所述吸收段塔体(5)上方设有塔顶(6)，其特征在于：所述冷却段塔体(3)、生成段塔体(4)与吸收段塔体(5)内设有塔板(7)；所述塔板(7)包括隔板(71)，所述隔板(71)上方设有半径自上而下逐渐增大的呈圆锥型的菌帽(72)，所述菌帽(72)上方设有布气装置(8)。2.根据权利要求1所述的一种联合制碱用纯碱碳化塔，其特征在于：所述隔板(71)的底部设有输气管(9)，所述隔板(71)与菌帽(72)间设有支杆(10)，所述支杆(10)内部中空，所述支杆(10)的底端与输气管(9)连通，所述支杆(10)的顶部贯穿菌帽(72)且延伸至菌帽(72)上方；所述支杆(10)贯穿菌帽(72)部分的外周壁上开设有布气口(81)，所述布气口(81)沿支杆(10)的圆周方向均匀分布；所述支杆(10)的顶端设有布气帽(82)，所述布气帽(82)自中心向四周方向向下倾斜呈圆锥状。3.根据权利要求2所述的一种联合制碱用纯碱碳化塔，其特征在于：所述支杆(10)内设有风机(12)，所述风机(12)沿支杆(10)的中心轴线方向自下向上设置；所述布气口(81)内设有止回组件(13)，所述止回组件(13)包括沿布气口(81)的直径方向设置的横杆(131)，所述横杆(131)上铰接有两扇对称设置的呈半圆形的阀板(132)，所述横杆(131)上还设置有弹性件(133)，所述弹性件(133)一端粘接在横杆(131)上，另一端抵触在阀板(132)上远离支杆(10)的一侧，所述布气口(81)的内周壁上设有卡块(...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈宪章，张志强，许建林，钱惠东，蒋建红，陈敏，王亮亮，
申请(专利权)人：中盐昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：