[发明专利]碳酸化结晶设备及其用途与碳酸氢钠的制备方法

说明书

本发明提供了一种碳酸化结晶设备及其用途与碳酸氢钠的制备方法，涉及化工设备领域，该碳酸化结晶设备包括结晶筒和碳化反应器，碳化反应器设置于所述结晶筒外部并与所述结晶筒连通的碳化反应器，所述碳化反应器内的反应终液能够进入所述结晶筒进行结晶化处理。利用该碳酸化结晶设备能够缓解现有的碳酸化塔生产效率低以及由于清理造成的能量损失大的技术问题，达到了提高设备运转效率和生产效率及降低能耗的技术效果。

技术领域

本发明涉及化工设备领域，尤其是涉及一种碳酸化结晶设备及其用途与碳酸氢钠的制备方法。

背景技术

以CO₂气体或者部分含有(如40％)CO₂的气体对碳酸钠进行碳酸化是生产食品级或医药级碳酸氢钠的重要方法，而碳酸化反应的进行通常是在碳酸化塔内进行的。

目前工业上主要使用的碳酸化塔为菌帽塔和筛板塔，在塔内，传质、结晶和传热三种过程同时进行，典型的碳酸化塔是索尔维碳酸化塔，即圆圈、菌帽、底斗和冷却水箱，叠装为基本形式。CO₂气体从碳酸化塔底部进入，形成气泡后在多层菌帽间成Z型流动，碳酸化液则逆向流动，从塔顶进入，从塔底流出。在该种结构的碳酸化塔内存在着气液固三相，影响工作质量和生产能力的因素很多。由于碳酸化塔内存在较多的零部件，如菌冒、塔板、筛板及各种工艺管道等，在设备碳酸化的过程中，结晶体常会堵塞设备内的零部件造成零部件的结疤，进而造成碳酸化塔的运行周期较短，运行1天左右碳酸化塔内就有出现严重的结疤现象，需要停车进行清理，进而降低了碳酸化塔的生产效率。由于结疤情况的发生，因此，传统的碳酸化塔不能大型化，只能由4-8个小塔轮流交替工作。同时，在清理中还会使用大量的蒸汽对碳酸化塔内进行蒸煮，造成能量损失。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种碳酸化结晶设备，以缓解现有技术的碳酸化塔生产效率低以及由于清理造成的能量损失大的技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种碳酸化结晶设备在制备碳酸氢钠中的用途。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种碳酸化结晶设备，包括：

结晶筒，和

碳化反应器，设置于所述结晶筒外部并与所述结晶筒连通；

所述碳化反应器内的反应终液能够进入所述结晶筒内。

进一步的，所述结晶筒包括第一筒体和设置于所述第一筒体上的进料管，所述结晶筒与所述碳化反应器通过所述进料管连通；

优选地，所述进料管包括第一进料管段和第二进料管段，所述第一进料管段位于所述第一筒体内部且与所述第一筒体共轴线设置，所述第一进料管段的出料口朝上；所述第二进料管段贯穿所述第一筒体与所述碳化反应器连通，例如与所述碳化反应器的顶部连通；

优选地，所述第一筒体内且在所述进料管下方设有集料斗，所述集料斗底部设有物料出口，所述物料出口分别与外部物料处理装置和所述碳化反应器连通，例如与所述碳化反应器的底部连通；

优选地，所述碳酸化结晶设备进一步包括反应气体进气管，所述反应气体进气管与所述碳化反应器连通，例如与所述碳化反应器的底部连通，优选设置在所述物料出口与所述碳化反应器之间；

优选地，所述物料出口下方设有筛分元件，所述物料出口通过所述筛分元件分别与外部物料处理装置和所述碳化反应器连通；

优选地，所述物料出口与所述碳化反应器之间设有循环泵。

进一步的，所述结晶筒顶部连接预碳化装置，所述预碳化装置与所述碳化反应器连接；所述结晶筒中的反应气体能够进入所述预碳化装置，所述预碳化装置中的预处理液能够进入碳化反应器。