專利名稱：一種二氧化碳發(fā)生裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種礦渣綜合利用的技術領域；尤其涉及一種用碳酸鈣礦
渣回收綠液提純的綠泥、白泥精制排出的泥渣，產生二氧化碳的反應裝置。
技術背景
目前，國內外公知的二氧化碳發(fā)生器有自注式二氧化碳發(fā)生器和自壓平衡 式二氧化碳發(fā)生器。這些設備僅用于大棚種植行業(yè)的一種補施二氧化碳氣肥的 農業(yè)生產上。用這類設備產生二氧化碳用于工業(yè)生產過程中，存在著生產成本 高，生產量小，對原料要求品質高等技術問題，因而工業(yè)生產過程中一般使用 的二氧化碳是工業(yè)二氧化碳附產物，經提純后，壓縮成液體的二氧化碳。液體 二氧化碳存在著貯存、運輸、使用諸多不方便之處，且價格不低，尤其是運輸 成本。如何利用堿回收白泥精制碳酸鈣生產中的碳酸鈣礦渣生產二氧化碳及其 附產物，成為技術研究課題
實用新型內容
為了克服現(xiàn)有的二氧化碳發(fā)生器生產成本高、生產量小、對原料要求品質 高的技術不足；本實用新型的目的是提供一種用碳酸鈣礦渣如堿回收綠液提純 的綠泥、白泥精制排出的泥渣，產生二氧化碳的反應裝置，還能獲得白泥精制 所要的脫堿劑。
為實現(xiàn)本實用新型目的所采取的技術方案為
一種二氧化碳發(fā)生裝置，包括一個二氧化碳發(fā)生器及其支架，其特征在于 設一礦泥進料器，礦泥進料器與一泥液混合器相連，泥液混合器的輸出管下端 設在二氧化碳發(fā)生器中；在二氧化碳發(fā)生器中設有酸液注入管，酸液注入管的 下端連接渣滓捕捉器，渣滓捕捉器在二氧化碳發(fā)生器外設有排渣口；在二氧化 碳發(fā)生器內設有隔板，隔板一側是二氧化碳發(fā)生器的反應區(qū)域，另一側設有溶 液澄清器，溶液澄清器與二氧化碳發(fā)生器外的溶液收集泵相連；設一攪拌循環(huán) 泵，攪拌循環(huán)泵的入口管與二氧化碳發(fā)生器的下端口相連，出口管與礦泥進料 器并聯(lián)地接在泥液混合器上；二氧化碳發(fā)生器上設有二氧化碳出氣口 。
所述在二氧化碳發(fā)生器外設有酸液定量器，酸液定量器與酸液注入管相 連；酸液注入管的下端連接一個酸注入平衡器，酸注入平衡器與渣滓捕捉器相 連；渣滓捕捉器設在二氧化碳發(fā)生器內的一側；排渣口外設有排渣器。所述在二氧化碳發(fā)生器內設有兩塊隔板，溶液澄清器設在二氧化碳發(fā)生器
內一側；設在內側的隔板的上端比外側隔板高度低，內側的隔板下端與二氧化 碳發(fā)生器的底板密封連接，外側的隔板下端與二氧化碳發(fā)生器的底板之間設有 孔隙；外側的隔板上端高于酸注入平衡器；溶液澄清器區(qū)域下方的二氧化碳發(fā) 生器的底板上設有泥液回流管，泥液回流管與攪拌循環(huán)泵的入口管連接，泥液 回流管上設有排污口。
所述溶液澄清器的沉淀裝置采用斜板沉淀器。
所述溶液澄清器與溶液收集泵之間設有出液緩沖罐。
所述礦泥進料器為螺旋料塞式進料器；泥液混合器為旋流式混合器。 所述渣滓捕捉器是旋液分離式固體雜質收集器。 所述二氧化碳發(fā)生器上設有自動安全門。
所述酸注入平衡器設有一個容器，酸液注入管的下端設在容器內中下部。
所述二氧化碳發(fā)生裝置是以堿回收白泥精制生產過程中產生的綠泥、白泥 渣或其它工業(yè)生產過程排出的碳酸鈣礦渣為原料，與酸反應生成二氧化碳和氯 化鈣等產品的設備。在反應裝置中設置有專用的礦渣進料器、酸液自動注入酸 液平衡器、渣滓捕捉器、溶液澄清器部分。
其中礦渣進料器由螺旋喂料器、泥液混合器組成，它通過發(fā)生器的攪拌循 環(huán)泵將反應液送到泥液混合器內與螺旋喂料器送來的45-55%干度礦渣(白泥和 綠泥)進行旋液混合，使礦渣順利送入二氧化碳反應器中，實現(xiàn)對密閉容器的 連續(xù)給料。酸液自動注入裝置，由酸注入平衡器、酸液定量器及進酸裝置組成。 其工作原理是利用二氧化碳量發(fā)生器反應生成的二氧化碳壓力，自動調節(jié)酸液 的注入量，當加入的酸液量多時，產生的二氧化碳量就大，二氧化碳發(fā)生器中 的壓力就會上升，這時利用重力注入二氧化碳量反應器的注入阻力就大，酸液 的加入量會自動減小，直到加酸停止。返之，加大加酸量，實現(xiàn)自動調節(jié)加酸 與生產二氧化碳氣體的目的。
渣滓捕捉器由旋液分離器和排渣器組成，從攪拌循環(huán)泵來的部分反應液， 以切線方向進入旋液分離器中，與酸液進行混合并與殘余的鈣鹽進行反應，再 進入二氧化碳發(fā)生器的反應釜，而不能反應的渣滓，沉入旋液分離器底部，由 定時排渣裝置排出，并對如硅膠的有價值的渣滓進行回收處理，充分體現(xiàn)裝置 的環(huán)保性。溶液澄清器由斜板沉淀器、出液緩沖罐和溶液收集泵組成，通過溶 液澄清器排出的氯化鈣溶液，干凈清脆，可直接用于白泥精制生產中脫堿處理， 也可以生產高純度的氯化鈣產品。
本實用新型的有益效果是不但能實現(xiàn)二氧化碳高效率的生產，而且還能 獲得白泥精制所要的脫堿劑，同時還有效地解決了白泥精制碳酸鈣生產中產生 的綠泥、白泥渣排放污染問題；設備實現(xiàn)一體化設計，安裝簡潔、操作簡單、可節(jié)省投資；利用工廠現(xiàn)場產生的綠泥和白泥渣等礦渣生產所需二氧化碳氣 體、氯化鈣產品，使生產運行費用大幅下降，廢渣的污染得到處理，獲得真正 意義上的經濟與環(huán)保效益。

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圖l是本實用新型的設計原理圖2是本實用新型碳酸化反應裝置實施例的結構示意圖； 圖3是本實用新型碳酸化反應裝置實施例的內部俯視圖。
1、 二氧化碳發(fā)生器；2、支架；3、礦泥進料器；4、泥液混合器；5、酸 液注入管；6、渣滓捕捉器；7、隔板；8、溶液澄清器；9、溶液收集泵；10、 攪拌循環(huán)泵；11、 二氧化碳出氣口； 12、酸液定量器；13、酸注入平衡器；14、 排渣器；15、泥液回流管；16、排污口； 17、斜板沉淀器；18、出液緩沖罐； 19、自動安全門；20、酸液回流口； 21、排汽口； 22、酸液入口管。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。
如圖1、圖2、圖3所述，本實用新型包括一個二氧化碳發(fā)生器1及其支
架2，設一礦泥進料器3，礦泥進料器3為螺旋料塞式進料器。礦泥進料器3 與一泥液混合器4相連，泥液混合器4為旋流式混合器。泥液混合器4的輸出 管下端設在二氧化碳發(fā)生器1中。在二氧化碳發(fā)生器1內設有兩塊隔板7，外 側的隔板7外側是二氧化碳發(fā)生器1的反應區(qū)域，內側的隔板7的內側設有溶 液澄清器8。溶液澄清器8的沉淀裝置采用斜板沉淀器17。設在內側的隔板7 的上端比外側隔板7高度低，內側的隔板7下端與二氧化碳發(fā)生器1的底板密 封連接，外側的隔板7下端與二氧化碳發(fā)生器1的底板之間設有孔隙。溶液澄 清器8與二氧化碳發(fā)生器1外的溶液收集泵9相連，溶液澄清器8與溶液收集 泵9之間設有出液緩沖罐18。
在二氧化碳發(fā)生器1外設有酸液定量器12，酸液定量器12與一酸液注入 管5相連。酸液定量器12包含有一殼體，殼體內設有一儲液容器，酸液入口 管22接入儲液容器。儲液容器上端設有一開口，儲液容器經開口與殼體內的 空腔相連?？涨簧隙嗽O有排氣孔21，空腔下端設有酸液回流口 20。酸液注入 管5下端設在二氧化碳發(fā)生器1內，酸液注入管5的下端連接一個酸注入平衡 器13。酸注入平衡器13設有一個容器，酸液注入管5的下端設在容器內中下 部。外側隔板7上端高于酸注入平衡器13。酸注入平衡器13與渣滓捕捉器6 相連，渣滓捕捉器6是旋液分離式固體雜質收集器。渣滓捕捉器6設在二氧化 碳發(fā)生器1內的一側。渣滓捕捉器6在二氧化碳發(fā)生器1外設有一排渣口，排渣口外設有排渣器14。
二氧化碳發(fā)生器1下方設一攪拌循環(huán)泵10，攪拌循環(huán)泵10的入口管與二 氧化碳發(fā)生器1的下端口相連，出口管與礦泥進料器3并聯(lián)地接在泥液混合器 4上。溶液澄清器8區(qū)域下方的二氧化碳發(fā)生器1的底板上設有泥液回流管15， 泥液回流管15與攪拌循環(huán)泵10的入口管連接。泥液回流管15上設有排污口 16。
二氧化碳發(fā)生器1上設有二氧化碳出氣口 11。二氧化碳發(fā)生器1上設有自 動安全門19。
本實用新型的工作原理①礦泥進料器3與攪拌循環(huán)泵10共同作用完成 礦泥——綠泥和白泥渣的連續(xù)進料。②酸注入平衡器13通過二氧化碳發(fā)生器1 內二氧化碳產生的壓力實現(xiàn)產氣過程和產氣量的自動控制。③渣滓捕捉器6與 攪拌循環(huán)泵10共同作用完成排渣過程。④沉淀器、出液緩沖罐18和溶液收集 泵9組成的溶液澄清器8使排出的鹽溶液(氯化鈣溶液)不含雜質，可直接用 于生產中。⑤反應生成的二氧化碳經二氧化碳排出口，進入氣體壓縮設備供生 產使用。
酸注入平衡器13的工作原理
注入酸液，產氣過程和產氣量由二氧化碳發(fā)生器l內二氧化碳產生的壓力 來控制。二氧化碳發(fā)生器1內二氧化碳產生的壓力是正壓，最大為0.3MPa ， 也可是負壓。當二氧化碳發(fā)生器1中C02氣體被使用時，反應釜內壓強降低， 酸液靠自身的重力通過酸注入平衡器13進入二氧化碳發(fā)生器1 ，與鹽結合反應 產生C02氣體。隨著反應的進行，發(fā)生器內產生的C02氣體的量增多，氣體對酸 液產生的壓強逐漸增大，幾乎和欲進入二氧化碳發(fā)生器1的酸液的勢壓強相平 衡，制約了酸液進入二氧化碳發(fā)生器l的流速，從而減緩反應速率。當用氣變 大，二氧化碳發(fā)生器1內壓強減小，酸液進入量加大，固液接觸面增大，產氣 速率加大。反之，用氣量變小，二氧化碳發(fā)生器l內壓強增大，酸液進入量減 少，固液接觸面積減小，產氣速率減慢。停止向外排氣時，二氧化碳發(fā)生器1 內的反應會繼續(xù)進行一段時間，隨著C02的壓強不斷增大， 一定壓強的C02將酸 液全部擠出到酸液定量器12中，使酸與鹽分離，反應停止。二氧化碳發(fā)生器l 內產生的壓強始終和其注入的酸液產生的勢壓強相平衡，二氧化碳發(fā)生器1中 的化學反應的快慢及起始和終結，都可簡單地靠控制用氣量來實現(xiàn)。
實施方式，如圖1所示，綠液提純產生的綠泥與白泥精制產生的白泥渣經 預掛式過濾機或其它洗滌濃縮設備將干度提高到45-55%進入礦渣進料器。經礦 渣進料器的螺旋喂料機送到泥液混合器4與攪拌循環(huán)泵10送來的反應液混合， 進入二氧化碳發(fā)生器l。控制螺旋喂料機的轉速可調節(jié)給料量，實現(xiàn)礦渣的連 續(xù)勻均的給料。酸液通過酸液泵連續(xù)送到酸注入平衡器13進行給料，產氣和產氣量由注入酸量來控制，通過反應釜內壓力來實現(xiàn)自動調節(jié)。渣滓捕捉器6 用來收集二氧化碳發(fā)生器1內產生的固體雜質。溶液澄清器8用來進行固液分 離，使排出的鹽溶液(如氯化鈣)干凈，少含或不含雜質，實現(xiàn)溶液質量的提 高。
在圖2所示實施例中，渣滓捕捉器6和溶液澄清器8設于二氧化碳發(fā)生器 1內，溶液澄清器8通過隔板7與二氧化碳發(fā)生器1反應區(qū)分開；礦渣進料器、 泥液混合器4和酸液注入平衡器的酸液定量器12置于二氧化碳發(fā)生器1的頂 部；攪拌循環(huán)泵10和溶液收集泵9安裝在底部。二氧化碳發(fā)生器1底部為錐 形設計，上部留有二氧化碳緩沖區(qū)、設有自動安全門19和二氧化碳出口。
在圖2所示實施例中，溶液澄清器8、出液緩沖罐18、泥液混合器4的下 部、渣滓捕捉器6及酸液注入平衡器勻設在二氧化碳發(fā)生器1內。溶液澄清器 8和出液緩沖罐18通過隔板7與二氧化碳發(fā)生器1的反應區(qū)域分開，使溶液的 澄清有一個好的環(huán)境。酸注入平衡器13置于渣滓捕捉器6內，實現(xiàn)礦渣中碳 酸鈣反應的完全。
根據(jù)裝置的結構設計計算采取的方法是二氧化碳發(fā)生器l的體積、澄清 器的澄清面積由生產能力計算確定，酸液注入平衡器的酸液定量器12設置高度 根據(jù)二氧化碳發(fā)生器l生成二氧化碳的壓力計算確定。工藝上要求進料礦渣的 干度為45-55%,反應濃度為30-35%， 二氧化碳發(fā)生器l內的最大壓力為O. 03MPa。 攪拌通過攪拌循環(huán)泵10實現(xiàn)，其攪拌循環(huán)泵10的配置采用普通計算方法。礦渣 進料器的進料螺旋喂料機通過變頻控制器來實現(xiàn)生產調節(jié)與控制。
權利要求1、一種二氧化碳發(fā)生裝置，包括一個二氧化碳發(fā)生器(1)及其支架(2)，其特征在于設一礦泥進料器(3)，礦泥進料器(3)與一泥液混合器(4)相連，泥液混合器(4)的輸出管下端設在二氧化碳發(fā)生器(1)中；在二氧化碳發(fā)生器(1)中設有酸液注入管(5)，酸液注入管(5)的下端連接渣滓捕捉器(6)，渣滓捕捉器(6)在二氧化碳發(fā)生器(1)外設有排渣口；在二氧化碳發(fā)生器(1)內設有隔板(7)，隔板(7)一側是二氧化碳發(fā)生器(1)的反應區(qū)域，另一側設有溶液澄清器(8)，溶液澄清器(8)與二氧化碳發(fā)生器(1)外的溶液收集泵(9)相連；設一攪拌循環(huán)泵(10)，攪拌循環(huán)泵(10)的入口管與二氧化碳發(fā)生器(1)的下端口相連，出口管與礦泥進料器(3)并聯(lián)地接在泥液混合器(4)上；二氧化碳發(fā)生器(1)上設有二氧化碳出氣口(11)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化碳發(fā)生裝置，其特征為在二氧化碳發(fā)生器(1)外設有酸液定量器(12)，酸液定量器(12)與酸液注入管(5)相連； 酸液注入管(5)的下端連接一個酸注入平衡器(13)，酸注入平衡器(13)與渣滓 捕捉器(6)相連；渣滓捕捉器(6)設在二氧化碳發(fā)生器(1)內的一側；排渣口外 設有排渣器(14)。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化碳發(fā)生裝置，其特征是在二氧化碳發(fā)生器a)內設有兩塊隔板(7)，溶液澄清器(s)設在二氧化碳發(fā)生器a)內一側；設在內側的隔板(7)的上端比外側隔板(7)高度低，內側的隔板(7)下端與 二氧化碳發(fā)生器(1)的底板密封連接，外側的隔板(7)下端與二氧化碳發(fā)生器(1) 的底板之間設有孔隙；外側的隔板(7)上端高于酸注入平衡器(13);溶液澄清 器(8)區(qū)域下方的二氧化碳發(fā)生器(1)的底板上設有泥液回流管(15)，泥液回流 管(15)與攪拌循環(huán)泵(10)的入口管連接，泥液回流管(15)上設有排污口 (16)。
4、 根據(jù)權利要求1或3所述的一種二氧化碳發(fā)生裝置，其特征是溶液 澄清器(8)的沉淀裝置采用斜板沉淀器(17)。
5、 根據(jù)權利要求4所述的一種二氧化碳發(fā)生裝置，其特征是溶液澄清 器(8)與溶液收集泵(9)之間設有出液緩沖罐(18)。
6、 根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化碳發(fā)生裝置，其特征是礦泥進料 器(3)為螺旋料塞式進料器；泥液混合器(4)為旋流式混合器。
7、 根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化碳發(fā)生裝置，其特征是渣滓捕捉 器(6)是旋液分離式固體雜質收集器。
8、 根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化碳發(fā)生裝置，其特征是二氧化碳發(fā)生器(1)上設有自動安全門(19)。
9、根據(jù)權利要求1所述的一種二氧化碳發(fā)生裝置，其特征是酸注入平衡器(13)設有一個容器，酸液注入管(5)的下端設在容器內的中下部。
專利摘要本實用新型公開了一種二氧化碳發(fā)生裝置，包括一個二氧化碳發(fā)生器(1)及支架(2)，一礦泥進料器(3)與泥液混合器(4)相連，后者的輸出管下端設在二氧化碳發(fā)生器(1)中；在二氧化碳發(fā)生器(1)中的酸液注入管(5)的下端連接渣滓捕捉器(6)，后者在二氧化碳發(fā)生器(1)外設有排渣口；在二氧化碳發(fā)生器(1)內設有隔板(7)，隔板(7)另一側設有溶液澄清器(8)，溶液澄清器(8)與二氧化碳發(fā)生器(1)外的溶液收集泵(9)相連；一攪拌循環(huán)泵(10)的入口管與二氧化碳發(fā)生器(1)的下端口相連，出口管與礦泥進料器(3)并聯(lián)地接在泥液混合器(4)上；二氧化碳發(fā)生器(1)上設有二氧化碳出氣口(11)。本實用新型不但高效率的生產，還能獲得脫堿劑，還解決了白泥精制碳酸鈣生產中產生的綠泥、白泥渣排放污染問題。
文檔編號C01B31/00GK201158594SQ200720154808
公開日2008年12月3日 申請日期2007年7月13日 優(yōu)先權日2007年7月13日
發(fā)明者王梅林 申請人:王梅林