[实用新型]一种射流搅拌碳解装置

说明书

一种射流搅拌碳解装置，所属化工设备领域，装置包括碳解釜和动力流体浆料泵，碳解釜的内部设置有射流混合搅拌器，射流混合搅拌器由射流器和耦合分配器组成，碳解釜的顶端设置有二氧化碳气体进口和二氧化碳气体出口，碳解釜的侧壁设置有泵料口，流混合搅拌器的下端设置有浆料进入口，射流混合搅拌器的上端设置有二氧化碳气体入口，碳解釜的外侧设置有夹套，夹套设置有蒸汽进口和蒸汽冷凝水出口；所述碳解釜的顶端中央设置有进料口，所述碳解釜的低端中央设置有出料口。本实用新型利用射流混合搅拌器混合流体的拖拽作用加强了搅拌效果，提高了传热、传质速率，碳解釜中无运动部件，满足了碳解中的搅拌要求，提高了碳解率。

技术领域

本实用新型属于化工设备领域，特别涉及一种射流搅拌碳解装置。

背景技术

目前，碳碱法加工硼镁矿生产硼砂是气、液、固三相反应。反应由五个步骤构成：1、CO₂扩散通过气膜进入气液界面；2、CO₂溶解于液相中，再扩散通过液膜进入液相本体；3、溶解的CO₂与碱反应生成HCO₃^-1；4、HCO₃^-1和溶解的部分CO₂再扩散通过液相间的液膜到达矿粉表面，如果熟矿粉呈现疏松多孔，还需要通过毛细管内扩散进入矿粉内部；5、HCO₃^-1和溶解的部分CO₂与矿物进行反应。在这五个反应步骤中，HCO₃^-1和溶解CO₂与熟硼镁矿石粉的反应是最慢的一步，为了加快这一步反应，工业上将反应温度提高到135℃以上，还要将矿物磨碎到75μm～100μm，并需要在强烈搅拌下进行。现有技术中，即使采取这些措施之后，反应还是太慢。因此，碳碱法生产硼砂仍存在以下缺点：①反应时间长，一般要18小时～20小时；②硼的浸出(分解)率低，比加压碱解法低5％以上；③CO₂利用率低，一般为仅50％～60％；④设备利用率低，能耗高。

通过传统方式进行搅拌，很难解决反应物充分混合、受热均匀、缩短反应时间等问题。因此，市场上迫切需要能耗低、传热及传质速率高、反应产率高的新型搅拌装置以提高经济效益。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种射流搅拌碳解装置，可以达到缩短硼砂生产时间，提高硼的浸出(分解)率，提高CO₂利用率的目的，并且提高生产效率，设备能耗低。

其具体技术方案如下：

一种射流搅拌碳解装置，包括碳解釜1和动力流体浆料泵2；所述碳解釜1的内部设置有射流混合搅拌器3，所述射流混合搅拌器3由射流器4和耦合分配器5组成；所述碳解釜1的顶端设置有二氧化碳气体进口6和二氧化碳气体出口7；所述碳解釜1的侧壁设置有泵料口8；所述射流混合搅拌器3的下端设置有浆料进入口9，所述射流混合搅拌器3的上端设置有二氧化碳气体入口10；所述碳解釜1的外侧设置有夹套11，所述夹套11设置有蒸汽进口12和蒸汽冷凝水出口13；所述碳解釜1的顶端中央设置有进料口14，所述碳解釜1的底端中央设置有出料口15；

所述射流器4由动力流体入口41、导流环42、动力喷嘴43、混合腔44、气体入口45、扩散腔46、混合液出口47组成；

所述动力流体浆料泵2的进料口通过管道连泵料口8，所述动力流体浆料泵2的出料口通过管道连接浆料进入口9；所述二氧化碳气体进口6通过管道连接二氧化碳气体入口10；

所述耦合分配器5由混合液进入口、混合液分配腔、二氧化碳气体吸入口、二氧化碳分配腔组成。

本实用新型的一种射流搅拌碳解装置，与现有技术相比，有益效果为：