[發明專利]一種自吸式納米碳酸鈣碳化反應器

有效

• 申請號: 201711378731.X
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN107973328B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 劉松豪;朱勇;莫英桂;韋健毅;梁明;黎宇平;滿治成
• 申請（專利權）人: 廣西合山市華納新材料科技有限公司
• 主分類號: B01F3/04
• 分類號: B01F3/04;C01F11/18
• 代理公司: 南寧東之智專利代理有限公司 45128
• 代理人: 戴燕桃;汪治興

本發明公開了一種自吸式納米碳酸鈣碳化反應器，所述碳化反應器包括反應器殼體(12)、導流筒(10)、電機(14)、攪拌軸(5)、上層攪拌槳(4)、下層攪拌槳(6)；所述導流筒(10)通過支撐桿(11)固定在反應器殼體(12)內，所述攪拌軸(5)自下至上依次裝有下層攪拌槳(6)和上層攪拌槳(4)；所述上層攪拌槳(4)為自吸式渦輪攪拌槳，下層攪拌槳(6)為盤式渦輪攪拌槳。本發明的碳化反應器通過導流筒與多種形式攪拌槳的配合使用，可以極大增加氣泡在液相中的停留時間，有效增加碳酸化反應的氣液傳質面積、縮短碳酸化反應時間；使用本發明生產納米碳酸鈣，可以極大提高二氧化碳利用率。

技術領域

本發明涉及化工設備技術領域，具體是一種自吸式納米碳酸鈣碳化反應器。

背景技術

納米材料是當前科學研究的熱門，也是21世紀各國產業革命的支柱；而納米碳酸鈣以其質優價廉的特性也越來越成為人們研究的對象。我國在“十二五”期間就一直大力支持納米碳酸鈣產業的發展，并將其列為可持續發展的產業之一。近年來納米碳酸鈣在化工工業中的應用越來越廣泛，尤其在橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨等工業中得到大量的應用，并且用量逐年增高。

目前在國內的生產中以間歇鼓泡碳化法為主，反應設備以鼓泡塔為主，這種方法普遍存在著生產效率低、產品晶型不容易控制、顆粒粒度分布不均勻的缺點。近年來一些新型的碳化方法如多級噴霧碳化法和超重力碳化法也逐漸在工業上得到應用。噴霧碳化法是二氧化碳氣體為連續相、石灰漿微小液滴為分散相，兩相逆向接觸進行反應，更有利于氣體傳質，生產能力大，操作穩定，易于控制產品的晶形及粒度。但噴霧塔的壓力噴嘴易堵塞，易噴射在塔壁上造成結疤，且噴射到塔壁上的液體會以液滴為反應單元繼續與氣相反應，形成亞微米或微米級的較大顆粒。超重力法設計理念是強化氣液傳質過程，核心設備是超重力離心反應器，該設備利用填充床高速旋轉產生的幾十到幾百倍重力加速度，可獲得超重力場環境，將二氧化碳氣體和石灰漿懸濁液在超重力專用設備中逆流接觸，同時添加分散劑，控制晶體生長，可得到粒徑細、分布均勻的納米碳酸鈣。但該方法設備投資亦較高，限制了其在工業上的應用。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的發明構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

發明內容

本發明針對現有碳酸鈣鼓泡碳化反應器存在二氧化碳利用率低的問題，提供一種自吸式納米碳酸鈣碳化反應器。該反應器能夠對反應尾氣進行循環利用且極大提高二氧化碳在漿液中的停留時間的碳化反應器，能夠顯著提高二氧化碳在漿液中的分散性及其利用率。

為了實現以上目的，本發明采用的技術方案如下：

一種自吸式納米碳酸鈣碳化反應器，所述碳化反應器包括反應器殼體、導氣筒、電擊、攪拌軸、上層攪拌槳、下層攪拌槳；所述導流筒通過支撐桿固定在反應器殼體內，所述攪拌軸自下至上依次裝有上層攪拌槳和下層攪拌槳，所述攪拌軸為空心攪拌軸，在空心攪拌軸上設有進氣孔；所述上層攪拌槳為自吸式渦輪攪拌槳，下層攪拌槳為盤式渦輪攪拌槳；所述反應器殼體周圍裝有夾套，在夾套上下兩端分別設有冷卻水進口閥和出口閥，在反應器底部設置出料閥，在出料閥的連接管上還連接有進氣管和進氣閥，在反應器殼體上設置有蓋體，在蓋體上設置加料口和氣體出口，所述電機設在蓋體的上方。

進一步地，所述自吸式渦輪攪拌槳位于導流筒內的中上部。

進一步地，所述自吸式渦輪攪拌槳為雙盤六葉渦輪槳，槳葉間的軸上開有出氣孔。

進一步地，所述出氣孔設計6個。

進一步地，所述盤式渦輪攪拌槳位于位于導流筒的下方。

進一步地，所述盤式渦輪攪拌槳為直葉盤式渦輪攪拌槳，葉片設置4片以上。

進一步地，所述攪拌槳的葉片呈放射狀均勻分布于圓盤上。