一种喷射紊流调温碳化塔及使用方法技术

本发明专利技术公开了一种喷射紊流调温碳化塔及使用方法，碳化塔包括外壳体、同心设置在外壳体内的搅拌机构以及设置在外壳体外周的螺旋换热管，所述搅拌机构与设置在外壳体外部的驱动装置连接，通过驱动装置带动搅拌机构转动进行物料的混合，外壳体内部在搅拌机构四周设有紊流进气机构，通过紊流进气机构产生高能紊流流体，加速反应；本发明专利技术碳化塔的气体反应物通过紊流进气机构进入碳化塔内，与进入的固相和气相物料接触，形成紊流流体，配合第二导流叶轮的正反锯齿结构，产生的微泡在紊流流体中长大和爆炸，形成不断更新的反应表面，提升反应速率。速率。速率。

【技术实现步骤摘要】
一种喷射紊流调温碳化塔及使用方法


[0001]本专利技术涉及碳化塔
，具体涉及一种喷射紊流调温碳化塔及使用方法。

技术介绍

[0002]碳酸钙是用途极广的宝贵资源，现有技术中轻质碳酸钙生产用的生产制备需要用到碳化反应器，目前常用的碳化塔主要包括三类，即搅拌式碳化塔、连续喷雾碳化塔和超重力合成碳化塔。其中，搅拌式碳化塔也称釜式碳化法，是在持续搅拌的条件下通过控制反应温度、浓度、搅拌速度和反应时间等条件完成碳化反应，反应较均匀，目前国内生产厂家普遍采用这种设备，但是这种设备存在的缺点是搅拌时需要消耗大量的能量，操作复杂，二氧化碳吸收不充分，碳化时间长，影响生产效率。

技术实现思路

[0003]技术目的：针对现有碳化塔碳化时间长，效率较低的不足，本专利技术公开了一种能够给提升生产效率，保证碳化质量的喷射紊流调温碳化塔及使用方法。
[0004]技术方案：为实现上述技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种喷射紊流调温碳化塔，包括外壳体、同心设置在外壳体内的搅拌机构以及设置在外壳体外周的螺旋换热管，所述搅拌机构与设置在外壳体外部的驱动装置连接，通过驱动装置带动搅拌机构转动进行物料的混合，外壳体内部在搅拌机构四周设有紊流进气机构，通过紊流进气机构产生高能紊流流体，加速反应。
[0005]优选地，本专利技术的紊流进气机构包括进气主管，所述进气主管采用环形结构，水平设置在外壳体内，在进气主管下方沿垂直于进气主管方向设有若干进气支管，进气支管底部与外壳体底部固定，在进气支管上设有紊流喷嘴，气体通过进气主管进入进气支管，最后从紊流喷嘴进入外壳体，所述紊流喷嘴沿进气支管所在圆周的切线方向设置，形成与外壳体同心的进气流道。
[0006]优选地，本专利技术的进气支管在进气主管下方呈双层环形排布，外层进气支管上紊流喷嘴的方向与内层进气支管上紊流喷嘴方向相反，分别形成左旋与右旋的进气流道。
[0007]优选地，本专利技术的外壳体沿圆周方向在相邻的进气支管之间设置紊流挡板，所述紊流挡板采用折线型结构。
[0008]优选地，本专利技术的搅拌机构包括搅拌轴和沿搅拌轴长度方向自上向下设置第一导流叶轮和第二导流叶轮，第一导流叶轮的叶片为S型叶片，第二导流叶轮采用锯齿状叶片结构，紊流挡板位置与第二导流叶轮在竖直方向上对应。
[0009]优选地，本专利技术的第二导流叶轮叶片上的锯齿与叶片主体采用一体成型，所述锯齿包括曲率方向相一致第一曲面、第二曲面和第三曲面，第一曲面的曲率半径大于第二曲面和第三曲面的曲率半径，第二曲面和第三曲面相邻接，第一曲面的两侧边缘分别与第二曲面、第三曲面的边缘相邻接，第一曲面、第二曲面和第三曲面的下端交汇于一点，形成锯齿的尖端结构。
[0010]优选地，本专利技术的锯齿沿叶片的长度方向采用正反交替排布，锯齿的尖端向曲面的内侧倾斜，倾斜角度为25
‑
40
°
。
[0011]本专利技术还提供一种喷射紊流调温碳化塔使用方法，使用上述的碳化塔，其特征在于，将物料通过外壳体的进料口送入，气体反应物通过进气主管进入，以切线紊流方式进入外壳体内；物料经过第一导流叶轮的搅拌，配合紊流进气形成紊流流体，紊流流体在第二导流叶轮的锯齿剪切下，形成不断更新的反应表面，快速进行反应。
[0012]优选地，本专利技术的气体反应物通过紊流喷嘴进入外壳体后，使进入外壳体的多相流体产生高动能紊流微泡，并使紊流微泡长大产生爆炸效应，流体反应物经过紊流挡板，形成旋涡状紊流内循环流体，持续进行反应。
[0013]有益效果：本专利技术提供的一种喷射紊流调温碳化塔具有如下有益效果：1、本专利技术碳化塔的气体反应物通过紊流进气机构进入碳化塔内，与进入的固相和气相物料接触，形成紊流流体，产生的微泡在紊流流体中长大和爆炸，形成不断更新的反应表面，提升反应速率。
[0014]2、本专利技术的进气支管采用双层环形排布结构，外层与内层进气支管上的紊流喷嘴朝向不同，形成两层不同方向的紊流，形成正反两组涡流体，从而使塔内流体形成紊流状态，使物料充分接触反应，配合搅拌机构使反应能在多重条件下极速反应，减少了反应时间，提高了成生产效率和降低了生产成本。
[0015]3、本专利技术通过折线型结构的紊流挡板进行紊流流体的导向，使其与第二导流叶轮的锯齿接触，第二导流叶轮的正反锯齿结构，产生紊流状传动力，使物料形成迅速流动的内循环紊流流体，产生高动能、高剪切的微泡爆炸反应，紊流曲折的流道加剧了流体中固、液、气极薄和表面的更新，形成了高动能量紊流流动，从而使反应物质瞬间完成，加快了反应效率。
[0016]4、本专利技术第二导流叶轮的锯齿表面为曲面结构，并且第二曲面和第三曲面朝向不同，对于流体提供不同方向的推力，形成更佳的紊流效果。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。
[0018]图1为本专利技术碳化塔整体结构图；图2为本专利技术第一导流叶轮结构图；图3为本专利技术紊流喷嘴在外壳体排布示意图；图4为本专利技术第二导流叶轮结构图；图5为本专利技术第二导流叶轮锯齿结构图；其中，1
‑
外壳体、2
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搅拌机构、3
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螺旋换热管、4
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驱动装置、5
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进气主管、6
‑
进气支管、7
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紊流喷嘴、8
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紊流挡板、9
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搅拌轴、10
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第一导流叶轮、11
‑
第二导流叶轮、12
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锯齿、13
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第一曲面、14
‑
第二曲面、15
‑
第三曲面。
实施方式
[0019]下面通过一较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本专利技术，但并不因
此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。
[0020]如图1
‑
图5所示为本专利技术所公开的一种喷射紊流调温碳化塔，包括外壳体1、同心设置在外壳体内的搅拌机构2以及设置在外壳体外周的螺旋换热管3，所述搅拌机构2与设置在外壳体1外部的驱动装置4连接，通过驱动装置4带动搅拌机构2转动进行物料的混合，外壳体1内部在搅拌机构2四周设有紊流进气机构，通过紊流进气机构产生高能紊流流体，加速反应。
[0021]在一个具体的实施例中，本专利技术的紊流进气机构包括进气主管5，所述进气主管5采用环形结构，水平设置在外壳体1内，在进气主管5下方沿垂直于进气主管5方向设有若干进气支管6，进气支管6底部与外壳体1底部固定，在进气支管6上设有紊流喷嘴7，气体通过进气主管5进入进气支管6，最后从紊流喷嘴7进入外壳体1，所述紊流喷嘴7沿进气支管6所在圆周的切线方向设置，形成与外壳体1同心的进气流道。
[0022]气体反应物通过紊流喷嘴7进入外壳体内，对物料进行扰动，形成高动能流体，并在内部形成微泡，微泡长大爆炸产生高动能的固、气、液泡膜碎片，形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种喷射紊流调温碳化塔，其特征在于，包括外壳体（1）、同心设置在外壳体（1）内的搅拌机构（2）以及设置在外壳体（1）外周的螺旋换热管（3），所述搅拌机构（2）与设置在外壳体（1）外部的驱动装置（4）连接，通过驱动装置（4）带动搅拌机构（2）转动进行物料的混合，外壳体（1）内部在搅拌机构（2）四周设有紊流进气机构，通过紊流进气机构产生高能紊流流体，加速反应。2.根据权利要求1所述的一种喷射紊流调温碳化塔，其特征在于，所述紊流进气机构包括进气主管（5），所述进气主管（5）采用环形结构，水平设置在外壳体（1）内，在进气主管（5）下方沿垂直于进气主管（5）方向设有若干进气支管（6），进气支管（6）底部与外壳体（1）底部固定，在进气支管（6）上设有紊流喷嘴（7），气体通过进气主管（5）进入进气支管（6），最后从紊流喷嘴（7）进入外壳体（1），所述紊流喷嘴（7）沿进气支管（6）所在圆周的切线方向设置，形成与外壳体（1）同心的进气流道。3.根据权利要求2所述的一种喷射紊流调温碳化塔，其特征在于，所述进气支管（6）在进气主管（5）下方呈双层环形排布，外层进气支管上紊流喷嘴（7）的方向与内层进气支管上紊流喷嘴（7）方向相反，分别形成左旋与右旋的进气流道。4.根据权利要求2所述的一种喷射紊流调温碳化塔，其特征在于，所述外壳体（1）沿圆周方向在相邻的进气支管（6）之间设置紊流挡板（8），所述紊流挡板（8）采用折线型结构。5.根据权利要求4所述的一种喷射紊流调温碳化塔，其特征在于，所述搅拌机构包括搅拌轴（9）和沿搅拌轴（9）长度方向自上向下设置第一导流叶轮（10）和第二导流叶轮（11），第一导流叶轮（10）的叶片为S型...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗晓芳，杨太强，张昕伟，袁志洲，曹威，张杰，邓修宏，李全民，尹赵家，张宸铖，董正常，王治伟，
申请(专利权)人：中国新型建材设计研究院有限公司南京分公司钜力国际工程南京有限公司，
类型：发明
国别省市：