应用于硫酸钙填料生产过程中的反应槽的制作方法

本实用新型涉及化工设备领域，具体涉及一种应用于硫酸钙填料生产过程中的反应槽。

背景技术：

湿法磷酸生产以磷矿石和浓硫酸为原料，在反应生成磷酸的同时副产大量的磷石膏(CaSO4·2H2O)。生产一吨磷酸(以P2O5计)，可生产副产品磷石膏约5～6吨，目前我国湿法磷酸企业年排放磷石膏量约5000万吨，则其副产品磷石膏堆存量25000-30000万吨，隐患巨大；由于磷石膏除含硫酸钙成分以外，还含有多种杂质(如磷酸及磷酸盐、共晶磷、氟化物、有机杂质及金属盐类)，影响磷石膏的综合利用，因此磷酸盐企业磷石膏只能采用露天堆放处理，从而引起大量的占用土地、地下水及粉尘污染问题；据统计目前我国各省市露天堆存的磷石膏量已超过2.5亿吨。由于磷石膏成分复杂、处理难度大，净化技术有限，因此我国乃至全球对于磷石膏的综合利用仅局限于以下几个领域：水泥缓凝剂、石膏板材(如纸面石膏板、石膏纤维板)、石膏砌块、建筑石膏粉、陶瓷装饰材料、与水泥砂石混合作为路基材料等。纵观目前磷石膏的综合利用现状，其综合利用产品技术含量及产品附加值低，尚无法将磷石膏提升成高技术含量、高附加值、市场应用广泛的产品。

因此，发明人研究出一种以磷石膏作为主要原料来制备填料级无水硫酸钙的工艺，在此工艺的生产过程中，脱结晶水及初步除杂反应和深度除杂反应是最为关键的一步，其对反应的温度、时间和搅拌转速有一定的要求，而此步骤是在反应槽中进行，因此，研究一种适用于硫酸钙填料生产的反应槽就显得十分必要了。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种应用于硫酸钙填料生产过程中的反应槽，该反应槽集搅拌、加热、保温、洗涤与一体，可有效保证硫酸钙填料生产中的初步除杂反应和深度除杂反应的顺利进行。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

应用于硫酸钙填料生产过程中的反应槽，包括筒体，设置在筒体下方的下封头，以及设置在筒体上方的上封头；所述上封头上设有进料口，所述筒体下侧设有至少三个支撑座，所述下封头上设有出料口，所述反应槽还包括设置在上封头上、下端伸入反应槽内部的搅拌装置，螺旋设置在筒体外侧的蒸汽管，以及套接在筒体及下封头外侧的保温结构；所述保温结构包括保温壳层和保温填料层，所述保温壳层与筒体之间、保温壳层与下封头之间、以及保温壳层与蒸汽管之间均填充了保温填料层。

优选的，所述搅拌装置包括电机，上端与电机相连、下端贯穿上封头伸入筒体内部的搅拌轴，以及安装在搅拌轴下端的搅拌叶；所述搅拌叶为扇叶状、且至少设有两个。

优选的，所述上封头上还设有用于观察反应槽内物料情况的观察口。

优选的，所述上封头上还设有液体喷洒装置，所述液体喷洒装置包括设置在上封头上的液体入口，以及与上封头内侧固定连接、并与液体入口管道连接的圆环加料器。

优选的，所述圆环加料器底部设有多个倾斜的喷嘴。

优选的，所述筒体上设有用于测量反应槽内物料温度的温度计。

优选的，所述蒸汽管设有蒸汽入口和蒸汽出口，所述蒸汽入口管道连接有蒸汽发生器，蒸汽出口连接有截止阀。

优选的，所述蒸汽入口与蒸汽发生器之间设有温度调节阀。

优选的，所述出料口还连接有电磁阀。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型的反应槽具有良好的保温效果，且可根据需要随时对反应槽中的物料进行自动加热，保障硫酸钙填料生产过程中的脱结晶水及初步除杂反应和深度除杂反应的温度需求。该反应槽外侧设有保温结构，可维持反应槽内的温度处于恒定的状态；其筒体外侧螺旋设置有蒸汽管，可用于对物料进行预加热，即使在反应过程中因为搅拌等原因导致物料温度降低，也可通过设置在筒体上的温度计测量到，当温度计的温度超出阈值后，温度调节阀打开，向蒸汽管中通入蒸汽，调整反应槽内的温度，使其满足生产的需要，保证该生产步骤的温度需求。

(2)本实用新型的反应槽设有搅拌器，且搅拌器包含至少两个扇叶状的搅拌叶，可充分搅拌到反应槽内的物料，使之混合均匀，反应充分。

(3)本实用新型还设有液体喷洒装置，该装置主要用于清洗反应槽，其圆环加料器和喷嘴的结构可使其加入的液体喷洒的速度更快，喷洒面积更广，清洗效果更好。可避免每次反应过后都需要打开上封头进行清洗的情况，提高工作效率，节省人力物力。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型俯视图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-筒体，2-上封头，3-下封头，4-进料口，5-出料口，6-液体入口，7-支撑座，8-蒸汽管，9-观察口，10-保温壳层，11-保温填料层，12-电机，13-搅拌轴，14-搅拌叶，15-圆环加料器，16-喷嘴，17-温度计，18-蒸汽入口，19-蒸汽出口，20-截止阀，21-蒸汽发生器，22-温度调节阀，23-封板。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

本实施例是要提供一种集搅拌、加热、保温、洗涤与一体的反应槽，主要应用于硫酸钙填料生产中的初步除杂反应和深度除杂反应。

如图1所示，该反应槽的基本结构沿用现有技术中反应槽的结构，包括筒体1，设置在筒体1下方、并与其固为一体的下封头2，以及设置在筒体1上方、与其可拆卸连接的上封头3；所述上封头2上设有进料口4，所述筒体1下侧设有至少三个支撑座7，所述下封头3上设有出料口5。

其中，筒体1和上封头3之间设置有密封圈，出料口直接与电磁阀连接。

所述反应槽还包括设置在上封头3上、下端伸入反应槽内部的搅拌装置，螺旋设置在筒体1外侧的蒸汽管8，以及套接在筒体1及下封头3外侧的保温结构；如图2所示，以及用于观察反应槽内物料情况的观察口9。

所述搅拌装置包括电机12，上端与电机相连、下端贯穿上封头2伸入筒体内部的搅拌轴13，以及安装在搅拌轴下端的搅拌叶14；由于该生产工艺中物料的液固比较低，搅拌阻力较大，因此，所述搅拌叶14设置为搅拌能力较强的扇叶形状，且至少设两个。因为下封头是椭半球形，容易积料，搅拌时也不易搅拌到，所以优选的是最下方的搅拌叶14直径设置为正常搅拌叶的一半，保证下封头内的物料也可充分搅拌到。

所述蒸汽管8设有蒸汽入口18和蒸汽出口19，所述蒸汽入口18与蒸汽发生器21管道连接，蒸汽出口19可以直接就地排放；所述蒸汽入口18与蒸汽发生器21之间设有温度调节阀22，所述筒体1上设有用于测量反应槽内物料温度的温度计17。该温度调节阀22与温度计17还分别与控制器连接，当温度计17的测量值超出阈值时，控制器控制温度调节阀22开启或关闭、以通入或截断蒸汽的输送，来调节反应槽内的温度，直到温度达标。所述蒸汽出口19还可连接截止阀20，用以控制蒸汽在蒸汽管8中的停留时间，以及控制蒸汽冷凝液的排放。

所述保温结构包括保温壳层10和保温填料层11，所述保温壳层10与筒体1之间、保温壳层10与下封头2之间、以及保温壳层10与蒸汽管8之间均填充了保温填料层。所述保温壳层10的上部通过封板23与筒体1相连，且该封板23是倾斜状分布的。

值得注意的是，所述上封头2上还设有液体喷洒装置；所述液体喷洒装置包括设置在上封头2上的液体入口6，以及与上封头2内侧固定连接、并与液体入口管道连接的圆环加料器15，所述圆环加料器15底部设有多个倾斜的喷嘴16。其中，搅拌轴13是穿过圆环加料器15中部的，其与该圆环加料器15是分离开的。该装置主要用于清洗反应槽，其圆环加料器和喷嘴的结构可使其加入的液体喷洒的速度更快，喷洒面积更广，清洗效果更好。可避免每次反应过后都需要打开上封头进行清洗的情况，提高工作效率，节省人力物力。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。