[发明专利]一种制取二氧化碳气体的方法及设备

说明书

本发明是一种通过焙烧碳酸盐矿石制取二氧化碳气体的方法及设备。

碳酸盐矿石(菱镁石MgCO₃、石灰石CaCO₃等)被加热分解为固体氧化物(氧化镁MgO、石灰CaO)和气体二氧化碳CO₂。将碳酸盐矿石放在密闭的容器中，在容器外进行焙烧，通过热传导间接使容器内的矿石被加热、分解，所获得的二氧化碳气体经冷却、除去尘粒并压缩液化后，便可成为二氧化碳商品。这种间接焙烧的方法比从窑气中提纯制取二氧化碳气体的工艺简单，成本低。专利文献CN1035478A公开的就是一种以间接焙烧的方法制取二氧化碳的生产工艺。该方法中使用的是一个带有炉胆的外加热竖窑，将矿石放在炉胆内，在炉胆外燃煤加热，使炉胆内的矿石分解，制取二氧化碳气体。这种工艺的缺点是：在整个焙烧过程中，炉胆内周边的矿石接近热源，分解快，而炉胆中心的矿石离热源远，分解慢，而且这种分解速度的差异随着炉胆直径的加大而愈加明显。为了使炉胆中心的矿石充分分解，就必须延长加热的时间。采用该工艺制取二氧化碳气体，矿石在炉内的滞留时间要长达42小时。所以热效率低，耗费时间长。而专利文献CN1180659A公开的制取二氧化碳气体的方法及设备，虽然采用了炉体旋转的方法使矿石均匀加热，但是它只能间歇生产，不能连续生产，所以它的工作效率也很低。

能连续生产，所以它的工作效率也很低。

本发明的目的是提供一种新的以焙烧碳酸盐矿石制取二氧化碳气体的方法及设备，它可以克服现有技术中所存在的缺点，不仅工艺简单，产品纯度高，而且可以连续生产，所以耗时少，效率高，节省能源。

本发明的目的是这样实现的：一种以焙烧碳酸盐矿石制取二氧化碳气体的设备，它包括间接加热式回转窑，其特征在于回转窑的进料端设有螺旋给料器，其进料口与矿石预热仓的出料口相连接，在回转窑出料端的二氧化碳气体回收口依次连接有除尘、冷却装置、真空泵、气囊和气体压缩机，回转窑出料端固体氧化物的出料口连接有出料仓。

回转筒的两端安装有大齿轮，电机带动减速器通过传动轴和齿轮同时对回转筒两端进行驱动。

窑的两端均采用摩擦环密封，而动、静密封环之间的压力靠液压缸提供，并在液压缸及活塞处设有水冷装置。

液压缸的缸体及活塞均为环形，位于回转筒的外面，并设有水冷装置，动密封环与回转筒端部固定连接，静密封环与活塞杆端部固定连接。

液压缸通过一个连接管与储能器相连通，储能器中装有液压油，并且设有压力表和进、出油口。

采用上述设备制取二氧化碳气体的方法，其特征在于以天然碳酸盐矿石作为原料，投入预热仓中进行预热，启动回转窑的螺旋给料器，将预热后的原料装入回转窑，填充系数0.2-0.4％，启动电机，使回转窑转动，转速为0.5-3转/分，焙烧温度900-1200℃，回转筒内相对压力0-100Pa，矿石分解以后产生的二氧化碳气体经过滤、冷却以后，由真空泵抽入气囊，由压缩机加压液化，装入钢瓶，而产生的固体氧化物则进入出料仓，由出料口排出。

本发明的优点是：1、采用了回转式的窑体，矿石加热均匀迅速，热效率较高；2、筒体两端同时驱动，所以提高筒体的使用寿命；3、筒体两端采用密封环密封，密封效果好，所以产品的纯度较高，可以达到99.6以上，而且简体不会发生刮帮或卡帮的现象；4、可以进行连续生产，工艺先进，工作效率高，矿石在回转窑内停留的时间仅3-5个小时，产量可达300-400Kg/h。

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的间接加热式回转窑的结构剖示图。

图2是图1的俯视图。

图3是进料端的结构剖视图。

图4是出料端的结构剖视图。

图5是本发明的工艺流程示意图。

参照图1和图2，1是回转筒，回转筒的外面是炉壁，在它们之间是加热器，在回转筒的两端各固定安装有一个滚圈3，回转筒通过滚圈3支撑在托轮装置14上，在回转筒的两端还各安装有一个大齿轮5，电机13带动减速器12、并通过减速器两端的输出轴11和安装在轴端的齿轮(组)8与大齿轮啮合，以此同时驱动回转筒的两端，带动回转筒转动。

参照图3，叙述出料端的具体结构。