[实用新型]一种节能快速合成纳米碳酸钙的碳化反应器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及，尤其涉及一种节能快速合成纳米碳酸钙的碳化反应器。

背景技术：

现有技术中用于合成纳米碳酸钙的设备主要有：间歇鼓泡式搅拌反应器、连续喷雾反应器和超重力反应器。间歇鼓泡式搅拌反应器设备简单，在碳化时窑气从底部进入，通过机械搅拌使气液混合生成纳米碳酸钙。这种设备的能耗高，工艺条件较难控制，产品粒径分布宽。连续喷雾反应器是在顶部安装空心压力式喷嘴，精制石灰乳在空心锥形压力式喷嘴的作用下一，雾化成小液滴均匀地从顶部淋下，与底部进入的二氧化碳气体反应合成纳米碳酸钙。该设备管路复杂，操作难度大，投资大，能耗也大，目前较少应用。超重力反应器是利用设备的高速旋转产生超重力场，在此条件下完成石灰乳与二氧化碳的反应，尽管合成的粒子小而均匀，但设备的投资很大，生产成本高，在工业化生产中缺乏竞争优势而很少应用。

如何设计一种碳化反应器在纳米碳酸钙的生产过程中能耗小，同时缓解由于冷冻速度慢而降低反应速度是目前亟待解决的问题。

实用新型内容：

本实用新型的目的一种节能快速合成纳米碳酸钙的碳化反应器，解决目前在纳米碳酸钙的生产过程中需要搅拌能耗大，由于冷冻速度慢而降低反应速度的问题。

本实用新型的技术方案如下：

节能快速合成纳米碳酸钙的碳化反应器，其特征在于：包括套有第一夹套的外桶，外桶上方设有通入桶内的氢氧化钙浆料进料管，外桶底部设有碳酸钙浆料出料管，外桶内设有套有第二夹套的导流筒，导流筒底部设有气体分布器，气体分布器外壁上以一定弧度倾斜且间隔安装有曲线形的气体喷嘴管，有窑气进气管穿入外桶内与气体分布器的底部进气口联通，有冷却水进水管从第一夹套侧壁下方与第一夹套和外桶之间的空腔、第二夹套和导流筒之间的空腔联通，第二夹套和导流筒之间的空腔、第一夹套和外桶之间的空腔联通有冷却水出水管。

所述的节能快速合成纳米碳酸钙的碳化反应器，其特征在于：所述的导流筒直径大小是外桶直径大小的2/3～1/2，距离外桶底部高度为15～25cm，离外桶的顶部高度为40～60cm，便于在反应的过程中，使浆料溢向导流筒与外桶间空腔。

所述的节能快速合成纳米碳酸钙的碳化反应器，其特征在于：所述的气体分布器为旋涡式气体分布器，气体分布器直径是导流筒直径大小的2/3～1/2，气体分布器外壁且以一定弧度倾斜间隔安装有 3～6个气体喷嘴管。

所述的节能快速合成纳米碳酸钙的碳化反应器，其特征在于：所述的导流筒内壁底部四周纵向安装有4～6个档板。

本实用新型的优点是：

1、当窑气从旋涡式气体分布器喷射时，带动浆料旋转，同时在档板的作用下，强化气液混合。本实用新型改变了传统间歇鼓泡式搅拌反应器需要机械力搅拌才能使气液混合，节省能耗。

2、利用导流筒与夹套的作用，反应浆料自下而上流动，避免反混现象，同时导流筒夹套中通入低温冷却水，由于内筒内外壁均与反应物料接触，增加了传热面积，使之快速冷却，不受降温速度慢而影响碳化速率，加速碳化过程。

3、旋涡式气体分布器随着窑气流量的增大而强化气液混合效果，避免了一般的搅拌式反应器随着窑气流量增大而降低混合效果的现象，从而使气体吸收更完全，碳化的粒子更均匀。

4、本实用新型在应用过程中不加任何晶型控制剂，不需机械搅拌，快速碳化也能控制体系在较低的温度下进行，合成粒径在20-30纳米均分散的纳米碳酸钙。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的俯视图。

具体实施方式：

参见图1：

节能快速合成纳米碳酸钙的碳化反应器，包括套有第一夹套1的外桶2，外桶2上方设有通入桶内的氢氧化钙浆料进料管3，外桶2底部设有碳酸钙浆料出料管4，外桶2内设有套有第二夹套5的导流筒6，导流筒6底部设有气体分布器7，气体分布器7外壁上以一定弧度倾斜且间隔安装有曲线形的气体喷嘴管8，有窑气进气管9穿入外桶2内与气体分布器7的底部进气口联通，有冷却水进水管10从第一夹套1侧壁下方与第一夹套1和外桶2之间的空腔、第二夹套5和导流筒6之间的空腔联通，第二夹套5和导流筒6之间的空腔、第一夹套1和外桶2之间的空腔联通有冷却水出水管11。

导流筒6直径大小是外桶直径大小的2/3～1/2，距离外桶2底部高度为15～25cm，离外桶2的顶部高度为40～60cm，便于在反应的过程中，使浆料溢向导流筒6与外桶2间空腔。