一种纳米碳酸钙熟浆表面处理节能加热装置
技术领域
本实用新型涉及浆料加热装置技术领域，特别涉及一种纳米碳酸钙熟浆表面处理节能加热装置。
背景技术
纳米碳酸钙的生产，通常是采用石灰石煅烧得到石灰，石灰用水消化，精制过筛后得到石灰生浆(Ca(OH)2)，调节石灰生浆(Ca(OH)2)的温度、浓度，并加入晶形控制剂，再用窑气碳化的方法得到纳米碳酸钙熟浆(CaCO3)，得到的纳米碳酸钙熟浆温度通常在25-50℃之间。由于表面处理剂在高温条件下包覆效果比较好，因此通常需要将纳米碳酸钙熟浆加热到75-95℃之间，然后加入己经溶解好的皂化硬脂酸盐及其它表面处理剂搅拌1-2小时后，完成表面处理包覆的过程，进而得到活化好的纳米碳酸钙浆料，然后再经压滤、干燥、粉碎，得到纳米碳酸钙成品。
碳化好的纳米碳酸钙熟浆温度从25-50℃加热到75-95℃，通常采用的方法是水蒸汽和导热油通过盘管或夹套进行间接加热，平均需要60-150公斤标准煤的热量，能耗较大，成本浪费严重。
实用新型内容
根据现有技术中存在的技术缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种纳米碳酸钙熟浆表面处理节能加热装置，使熟浆与活化好的浆料先经板式换热器换热，再通过蒸汽消声加热器进行进一步加热提高活化温度，解决现有加热装置能耗较大，成本浪费严重等问题，降低生产成本，稳定产品质量，实现节能减排和能量循环利用的目的。
为了实现本实用新型的技术目的，本实用新型一种纳米碳酸钙熟浆表面处理节能加热装置的技术方案是：
一种纳米碳酸钙熟浆表面处理节能加热装置，包括碳化处理单元、均化处理单元、换热单元、表面处理单元与后处理单元，所述碳化处理单元包括碳化罐，所述均化处理单元包括均化罐，所述换热单元包括板式换热器，所述表面处理单元包括活化釜，所述后处理单元包括缓冲罐，所述碳化罐的出料管道与所述均化罐的均化进料管道连接，所述均化罐的均化出料管道上设有均化罐出浆泵，所述均化罐出浆泵与所述板式换热器的熟浆进料管道连接，所述板式换热器的熟浆出料管道与所述活化釜的活化进料管道连接，所述活化釜上方设有皂化罐，所述皂化罐与所述活化釜通过管道连接，所述活化釜内部设有蒸汽消声加热器，所述蒸汽消声加热器包括加热器腔体，所述加热器腔体上均匀设有若干个蒸汽喷孔，所述蒸汽消声加热器通过连接法兰与喇叭形增大管连接，所述喇叭形增大管与蒸汽管道连接，所述蒸汽管道上设有止回阀，所述活化釜的活化出料管道上设有活化釜出浆泵，所述活化釜出浆泵与所述板式换热器的活化浆进料管道连接，所述板式换热器的活化浆出料管道与所述缓冲罐的缓冲进料管道连接，所述缓冲罐的缓冲出料管道上设有缓冲罐出浆泵，所述缓冲罐出浆泵与压滤机进料管道连接；所述碳化罐、所述均化罐、所述活化釜与所述缓冲罐内部均设有搅拌装置。
作为本实用新型的进一步改进，所述熟浆进料管道与所述活化浆进料管道上均设有蒸汽冲洗管道，所述蒸汽冲洗管道上设有蒸汽冲洗阀。
作为本实用新型的进一步改进，所述碳化罐至少设有2个。
作为本实用新型的进一步改进，所述活化釜至少设有2个。
作为本实用新型的进一步改进，所述均化罐出浆泵、所述活化釜出浆泵与所述缓冲罐出浆泵为立式或卧式泥浆泵、渣浆泵、柱塞输浆泵的一种。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型一种纳米碳酸钙熟浆表面处理节能加热装置，使熟浆与活化好的浆料先经板式换热器换热，再通过蒸汽消声加热器进行进一步加热提高活化温度，解决了现有加热装置能耗较大，成本浪费严重等问题，降低生产成本，稳定产品质量，实现节能减排和能量循环利用的目的。
由于活化釜的蒸汽管道上安装有止回阀，可有效防止纳米碳酸钙浆倒流入蒸汽管道，且在蒸汽管的末端设置增大喇叭形口，通过连接法兰与蒸汽消声加热器连接，蒸汽消声加热器位于活化釜的底部，一个活化釜内部可以设有一个或多个，保证活化釜内部加热均匀。加热器腔体环壁上分布有若干个蒸汽喷孔，蒸汽喷孔的开口沿切线方向喷出，当蒸汽从斜向小孔向外高速喷出时，加热器中的蒸汽是沿切线方向旋转喷出的，这样一方面可以减小蒸汽对被加热浆料的冲击角度，有效降低由于蒸汽对液体的冲击振动而产生的噪声；另一方面蒸汽沿切线方向旋转喷出，可带动被加热液体产生同向旋转，使冷热对流变得更加频繁，过程中使蒸汽汽泡产生的噪声，被压到最低限度，且整个容器内的液体在旋转运动中能够被快速加热，具有消声效果好、振动小、结构简单、热利用率高等特点。
整个工序完成停机后，可通过蒸汽冲洗阀开启熟浆进料管道与活化浆进料管道上的蒸汽冲洗管道，对板式换热器及管道进行冲洗，防止管道和板式换热器结垢，保证后续正常使用。
采用本实用新型的技术方案，通过对包覆前后的碳酸钙浆料进行热交换，一方面降低包覆后浆料的温度，另一方面加热待包覆浆料，同时采用蒸汽消声加热器加热，可以消除噪声，提高蒸汽利用率，装置结构简单、能耗低，可大大降低生产成本，设备不容易结垢，能够稳定产品质量，实现节能减排和能量的循环利用。另外，包覆好的纳米碳酸钙熟浆温度在75-95℃，如果直接采用隔膜压滤机压滤，温度偏高，容易使板框变形，影响板框压滤机板框的使用寿命，利用板式热交换器，通过表面处理前后碳酸钙浆料的热交换，既可以降低处理后浆料的温度，又能够加热待处理浆料。经过换热后表面处理好的浆料的温度，通常在40-60℃，再进入隔膜压滤机压滤，对隔膜压滤机的板框损害较小，可延长板框的使用寿命。
综上所述，本实用新型一种纳米碳酸钙熟浆表面处理节能加热装置，结构设计合理，流程相对简单，有利于纳米碳酸钙熟浆表面处理工序的进行，降低了生产成本，适用于工业应用。
附图说明
图1为本实用新型一种纳米碳酸钙熟浆表面处理节能加热装置的结构示意图；
图2为图1中蒸汽消声加热器的具体结构示意图；
图中箭头方向表示浆料流动方向；
图中：1-碳化罐、2-均化罐、3-均化出料管道、4-均化罐出浆泵、5-熟浆进料管道、6-板式换热器、7-熟浆出料管道、8-活化进料管道、9-活化釜、10- 缓冲进料管道、11-活化出料管道、12-活化釜出浆泵、13-活化浆进料管道、14- 活化浆出料管道、15-缓冲罐、16-缓冲出料管道、17-缓冲罐出浆泵、18-压滤机、19-蒸汽管道、20-喇叭形增大管、21-连接法兰、22-蒸汽消声加热器、23- 加热器腔体、24-蒸汽喷孔、25-皂化罐、26-蒸汽冲洗管道、27-蒸汽冲洗阀、 28-止回阀。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的解释。
参考图1、图2，本实用新型一种纳米碳酸钙熟浆表面处理节能加热装置，包括碳化处理单元、均化处理单元、换热单元、表面处理单元与后处理单元，碳化处理单元包括碳化罐1，均化处理单元包括均化罐2，换热单元包括板式换热器6，表面处理单元包括活化釜9，后处理单元包括缓冲罐15，碳化罐1的出料管道与均化罐2的均化进料管道连接，均化罐2的均化出料管道3上设有均化罐出浆泵4，均化罐出浆泵4与板式换热器6的熟浆进料管道5连接，板式换热器6的熟浆出料管道7与活化釜9的活化进料管道8连接，活化釜9上方设有皂化罐25，皂化罐25与活化釜9通过管道连接，活化釜9内部设有蒸汽消声加热器22，蒸汽消声加热器22包括加热器腔体23，加热器腔体23上均匀设有若干个蒸汽喷孔24，蒸汽消声加热器22通过连接法兰21与喇叭形增大管20连接，喇叭形增大管20与蒸汽管道19连接，蒸汽管道19上设有止回阀28，活化釜9的活化出料管道11上设有活化釜出浆泵12，活化釜出浆泵12与板式换热器6的活化浆进料管道13连接，板式换热器6的活化浆出料管道14与缓冲罐 15的缓冲进料管道10连接，缓冲罐15的缓冲出料管道16上设有缓冲罐出浆泵 17，缓冲罐出浆泵17与压滤机18进料管道连接；碳化罐1、均化罐2、活化釜 9与缓冲罐15内部均设有搅拌装置。
活化釜9的蒸汽管道19上安装有止回阀28，可有效防止纳米碳酸钙浆倒流入蒸汽管道19，且在蒸汽管的末端设置喇叭形增大管20，通过连接法兰21与蒸汽消声加热器22连接，蒸汽消声加热器22位于活化釜9的底部，一个活化釜9内部可以设有一个或多个，保证活化釜9内部加热均匀。加热器腔体23环壁上分布有若干个蒸汽喷孔24，蒸汽喷孔24的开口沿切线方向喷出，当蒸汽从斜向小孔向外高速喷出时，加热器中的蒸汽是沿切线方向旋转喷出的，这样一方面可以减小蒸汽对被加热浆料的冲击角度，有效降低由于蒸汽对液体的冲击振动而产生的噪声；另一方面蒸汽沿切线方向旋转喷出，可带动被加热液体产生同向旋转，使冷热对流变得更加频繁，过程中使蒸汽汽泡产生的噪声，被压到最低限度，且整个容器内的液体在旋转运动中能够被快速加热，具有消声效果好、振动小、结构简单、热利用率高等特点。
熟浆进料管道5与活化浆进料管道13上均设有蒸汽冲洗管道26，蒸汽冲洗管道26上设有蒸汽冲洗阀27。整个工序完成停机后，可通过蒸汽冲洗阀27开启熟浆进料管道5与活化浆进料管道13上的蒸汽冲洗管道26，对板式换热器6 及管道进行冲洗，防止管道和板式换热器6结垢，保证后续正常使用。
碳化罐1至少设有2个。
活化釜9至少设有2个。
均化罐出浆泵4、活化釜出浆泵12与缓冲罐出浆泵17为立式或卧式泥浆泵、渣浆泵、柱塞输浆泵的一种。
纳米碳酸钙熟浆表面处理节能加热装置应用于实际生产过程，具体生产流程如下：碳化罐中的纳米碳酸钙浆经过碳化罐1的出料管道从高位流向均化罐2，均化罐2的均化出料管道3连接均化罐出浆泵4，启动均化罐出浆泵4，通过板式换热器6的纳米碳酸钙熟浆进料管道5向板式换热器6中输入纳米碳酸钙浆，经过板式换热器6换热，经熟浆出料管道7进入活化进料管道8，进而进入活化釜9；与此同时，己活化表面处理好的活化浆从另外一个活化釜9的活化出料管道11经活化釜出浆泵12，到达板式换热器6活化浆进料管道13，经过板式换热器6换热后，从板式换热器6的活化浆出料管道14进入缓冲进料管道10，到达活化浆缓冲罐15，再从活化浆缓冲罐15的缓冲出料管道16经缓冲罐出浆泵 17进入压滤机18，压滤制备纳米碳酸钙滤饼。
进入活化釜9的浆料，进一步加热采用蒸汽管道19供应的饱和蒸汽加热，蒸汽管道19的末端连接有喇叭形增大管20，喇叭形增大管20通过连接法兰21 与蒸汽消声加热器22连接，蒸汽到达加热器腔体23后，通过加热器腔体23环壁上分布着的若干蒸汽喷孔24喷向活化釜9，对活化釜9内部的纳米碳酸钙浆料进行加热，等达到预定的温度后，从皂化罐25加入己经溶好的表面处理剂，搅拌1-2小时，完成活化表面处理的过程，进入下一个工作流程。
整个工序完成后，停机，然后通过开启蒸汽冲洗阀27开启熟浆进料管道5 与活化浆进料管道13上的蒸汽冲洗管道26，对板式换热器6及管道进行冲洗，防止管道和板式换热器结垢。
采用本实用新型的技术方案，通过对包覆前后的碳酸钙浆料进行热交换，一方面降低包覆后浆料的温度，另一方面加热待包覆浆料，同时采用蒸汽消声加热器加热，可以消除噪声，提高蒸汽利用率，装置结构简单、能耗低，可大大降低生产成本，设备不容易结垢，能够稳定产品质量，实现节能减排和能量的循环利用。另外，包覆好的纳米碳酸钙熟浆温度在75-95℃，如果直接采用隔膜压滤机压滤，温度偏高，容易使板框变形，影响板框压滤机板框的使用寿命，利用板式热交换器，通过表面处理前后碳酸钙浆料的热交换，既可以降低处理后浆料的温度，又能够加热待处理浆料。经过换热后表面处理好的浆料的温度，通常在40-60℃，再进入隔膜压滤机压滤，对隔膜压滤机的板框损害较小，可延长板框的使用寿命。
综上所述，本实用新型一种纳米碳酸钙熟浆表面处理节能加热装置，结构设计合理，流程相对简单，使熟浆与活化好的浆料先经板式换热器换热，再通过蒸汽消声加热器进行进一步加热提高活化温度，解决了现有加热装置能耗较大，成本浪费严重等问题，有利于纳米碳酸钙熟浆表面处理工序的进行，降低生产成本，稳定产品质量，实现节能减排和能量循环利用的目的，适用于工业应用。
以上所述，仅是本实用新型的较好实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实例所作的任何简单修改、变换材料等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
