一种合成碳酸盐的反应-干燥耦合系统装置的制作方法

本实用新型涉及一种合成碳酸盐的装置，特别是一种回收利用工业高温烟气余热及CO₂合成碳酸盐的反应-干燥耦合系统装置，属于化工合成设备技术领域。

背景技术：

碳化法是工业上生产碳酸盐最常见的方法，在目前碳酸盐如碳酸钙/碳酸镁行业领域中，碳酸钙/碳酸镁生产工艺路线需多个单元操作步骤才能完成产品的制备。碳化反应后碳酸钙/碳酸镁熟浆经压滤后得到滤饼，对碳酸钙/碳酸镁滤饼的干燥，多采用金属接触传热的滚筒式干燥机。此干燥过程为传导干燥，传导干燥中的热能利用程度较高，但与金属壁面接触的物料在干燥时易形成过热而变质。

而另一方面，水泥厂的窑尾高温热烟气或电厂烟道气的直接排放，导致CO₂及热量的浪费。将水泥厂的窑尾高温热烟气或电厂烟道气中粉尘过滤后，净化后的热烟气与碳酸钙/碳酸镁浆料在进行碳化反应的同时，还进行对流干燥，气固两相逆流接触，固体悬浮于干燥介质之中，流体与固体的接触面积大，物料在流化的过程中物料剧烈搅动，大大地减少了气膜阻力，因而有较高的热效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种合成碳酸盐的反应-干燥耦合系统装置，在净化含粉尘工业高温烟气的同时，实现一步法合成如碳酸钙/碳酸镁等碳酸盐产品的制备过程。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种合成碳酸盐的反应-干燥耦合系统装置，包括烟气净化装置、反应器、给料装置和产品收集装置。烟气净化装置的气体出口与反应器的气体进口连接；给料装置安装在反应器的中下部；反应器的气体出口与产品收集装置的气体进口连接。

所述的产品收集装置上连接有风机。

所述的烟气净化装置为高温陶瓷管收尘器，陶瓷管采用纵横直列的矩形布置方式。

所述的反应器包括主机和位于主机之上的主塔，给料装置设置在主塔的中下部。

所述的反应器主机内设置破碎装置，破碎装置由3～5层合金钢刀片组成，错层分布；反应器主机连接有搅拌电机。

所述的反应器主塔由U型或倒U型的直筒连接而成。

所述的给料装置为螺旋给料机。

所述的产品收集装置为陶瓷管收尘器或袋式收尘器。

所述的烟气净化装置和产品收集装置为独立的两个单体或一个具有两个独立腔室的单体。

本实用新型的优点是：对工业高温烟气余热及CO₂同时进行回收利用，通过反应干燥一体化合成化工产品，节约了能源，降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中主机的剖视结构示意图；

图3为本实用新型中主塔的剖视结构示意图；

图4为本实用新型中两个收尘器合成一个单体的结构示意图；

图5为本实用新型中陶瓷管的布置方式结构示意图。

图中：1烟气净化装置，2卸料阀，3产品收集装置气体进口，4产品收集装置气体出口，5给料装置，6主机，7反应器，8主塔，9产品收集装置，10风机，11烟气净化装置气体进口，12烟气净化装置气体出口，13反应器气体进口，14湿料进口，15反应器气体出口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型实施例公开的一种合成碳酸盐的反应-干燥耦合系统装置，主要包括烟气净化装置1、反应器2、给料装置5和产品收集装置9，产品收集装置9上连接有风机10。其中烟气净化装置1可为高温陶瓷管收尘器，陶瓷管可采用纵横直列的矩形布置方式(如图5所示)，用于对工业高温热烟气进行净化除尘。水泥窑窑尾高温热烟气或电厂烟道气在风机10的作用下从烟气净化装置气体进口11进入，粉尘下沉到灰斗中从卸料阀2排出， 净化后的热烟气从气体出口12进入反应器气体进口13，在反应器7中与目标碳酸盐相对应的氢氧化物湿料进行碳化、干燥反应。氢氧化物湿料由安装在反应器7的中下部的给料装置5通过湿料进口14送入反应器7中，给料装置5可采用螺旋给料机，实现湿料的稳流输送、称重计量控制。经过碳化干燥反应后，反应器气体出口15中可得到干燥的碳酸盐粉末产品，该粉末随气流通过产品收集装置气体进口3进入产品收集装置9，实现气固分离。

反应器7主要由主机6和主塔8组成，如图2所示，反应器主机6内设置破碎装置，用于将反应塔底部的氢氧化钙/氢氧化镁等氢氧化物湿料打散或粉碎，破碎装置可由3～5层合金钢刀片组成，错层分布。反应器主机6连接有搅拌电机，用于带动破碎装置转动，转速可调。如图3所示，反应器主塔8为U型或倒U型的直筒连接而成，给料装置5设置在主塔8的中下部，为螺旋给料机。

产品收集装置9为陶瓷管收尘器或袋式收尘器。烟气净化装置1和产品收集装置9为独立的两个单体或一个具有两个独立腔室的单体(见图4)。

下面以常见的碳酸钙/碳酸镁产品制备为例，对采用本实施例的反应-干燥耦合系统装置制备产品的过程作进一步说明，需要说明的是，本实用新型同样适用于基于类似反应原理的其它碳酸盐产品的制备。

示例一

将400℃的工业高温热烟气，通过引风机10进入烟气净化装置1，热烟气经净化除尘后，含尘浓度≤10mg/Nm³，净化后的热烟气进入反应器7。将生石灰消化、除杂、陈化后得到的氢氧化钙浆料，除去部分水分后，得到含固量为50％氢氧化钙湿料。氢氧化钙湿料由给料装置5加入反应器7中，氢氧化钙湿料和CO₂气体进行碳化、干燥反应，反应器气体出口15中可得到干燥的碳酸钙粉末产品。干燥后的碳酸钙粉末产品随气流进入产品收集装置9，实现气固分离，气流由引风机10排出，下沉的碳酸钙粉末产品则进入产品收集装置9的灰斗中。

示例二

将200℃的工业高温热烟气，通过引风机10进入烟气净化装置1，热烟气经净化除尘后，含尘浓度≤5mg/Nm³，净化后的热烟气进入反应器7。将含固量为40％氢氧化镁湿料由给料装置5加入反应器7中，氢氧化镁湿料和CO₂气体进行碳化、干燥反应，反应器气体出口15中可得到干燥的碳酸镁粉末产品。干燥后的碳酸镁粉末产品随气流进入产品收集装置9，实现气固分离，气流由引风机10排出，下沉的碳酸镁粉末产品则进入产品收集装置9的灰斗中。

上述实施例仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。