CN219252592U - 一种带有高强石膏转晶剂加料器的水热反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种带有高强石膏转晶剂加料器的水热反应釜，包括釜体和设置于所述釜体轴心的搅拌装置，釜体上部设有反应釜进口，底端设有反应釜出口；所述搅拌装置包括空心的搅拌轴，搅拌轴的上端穿过釜体的顶端与安装于釜体上方的驱动装置连接，搅拌轴的顶端为转晶剂入口，下部连接有双层搅拌桨，所述双层搅拌桨之间设有与搅拌轴连通的第一加料分布器，所述第一加料分布器包括多层水平分布管。采用中心搅拌轴进料转晶剂的方式，利用搅拌轴带动加料分布器一起旋转，在输入压力、搅拌形成压差和旋转离心力的共同作用，均匀投入釜内，并在双层搅拌桨的作用下均匀扩散至浆料中，混合效果良好，提高了反应釜的生产效率和产品质量。

Description

一种带有高强石膏转晶剂加料器的水热反应釜

技术领域

本实用新型属于高强石膏生产工艺的技术领域，具体涉及一种带高强石膏转晶剂加料器的水热反应釜。

背景技术

高强石膏即为α型半水石膏，是一种具有良好的力学性能、工作性能、环保性能和生物性能的新型材料，其制品需水量少、密实度高，并且颗粒细腻，被广泛应用于建筑建材、医疗医药、轻工业、食品等领域。

目前，制备高强石膏的工艺主要有蒸压法、水热法和常压盐溶液法，由二水石膏经转晶制得α型半水石膏。其中蒸压法能耗较高，反应设备要求较高，且反应过程与产物性能不易控制，产品品质不稳定。常压盐溶液法反应温度一般在100℃以下，压力条件为常压，反应条件温和，能耗低，但是存在设备易腐蚀、盐离子残留等问题，仍停留在小试和中试阶段。而水热法的晶相转变在液相中进行，制备的α高强石膏晶体形貌完整性好且性能稳定，是较为常用的合成工艺。

在水热法高强石膏的制备过程中，需要添加转晶剂溶液作为助剂推动转晶的进行，且保证转晶剂在釜内与固液混合物充分接触。转晶剂投加不均匀非常容易导致产品性能不稳定，为了避免转晶剂投加不均匀而带来的问题，有必要提供一种带有高强石膏转晶剂加料器的水热反应釜，来提高转晶剂投加的均匀性。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种带有高强石膏转晶剂加料器的水热反应釜，通过中心搅拌轴进料的方式，通过加料分布器的设置将转晶剂均匀投入反应釜体内部，并与石膏浆液混合均匀，提高转晶反应的生产效率和产品质量。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种带有高强石膏转晶剂加料器的水热反应釜，所述水热反应釜包括釜体和设置于所述釜体轴心的搅拌装置，其中：

所述釜体上部设有反应釜进口，底端设有反应釜出口，内壁上安装有若干挡板；

所述搅拌装置包括空心的搅拌轴，所述搅拌轴的上端穿过所述釜体的顶端与安装于所述釜体上方的驱动装置连接，所述搅拌轴的顶端为转晶剂入口，下部连接有双层搅拌桨，所述双层搅拌桨之间设有与所述搅拌轴连通的第一加料分布器，所述第一加料分布器包括多层与所述搅拌轴垂直设置的水平分布管，所述水平分布管的末端为转晶剂出口，所述搅拌轴和第一加料分布器的内腔形成转晶剂的加料通道，将转晶剂均匀的投入所述釜体内的石膏浆料中。

本实用新型进一步设置为，所述水热反应釜的釜体的有效容积为为10～50m³，直径为1～5m，高2～5m。

本实用新型进一步设置为，所述水热反应釜的釜体外侧设有换热夹套，所述釜体的换热面积为200～1000m²；转晶反应时，需保证石膏转晶的停留时间为1～8h。

本实用新型进一步设置为，所述驱动装置包括位于所述釜体上方的机架、减速机和电机，所述搅拌轴穿过所述机架通过所述减速机与所述电机连接，通过所述电机驱动所述搅拌轴转动。

本实用新型进一步设置为，所述双层搅拌桨的桨叶选自斜叶式搅拌桨、螺旋式搅拌桨、涡轮式搅拌桨中的一种。

本实用新型进一步设置为，所述第一加料分布器中每层的水平分布管均以所述搅拌轴为轴心均匀对称分布，且每层水平分布管的数量为2～6根。

本实用新型进一步设置为，所述水平分布管的长度为所述双层搅拌桨半径的1/2～2/3。

本实用新型进一步设置为，所述第一加料分布器中水平分布管的层数设置为2～5层，从上至下每层所述水平分布管的长度逐渐递增。

本实用新型进一步设置为，从上至下每层所述水平分布管的管径逐渐递增。

本实用新型进一步设置为，所述水平分布管的末端出口设置为倾斜管口，所述倾斜管口与所述水平分布管的中心轴线的夹角为45°～60°。

本实用新型进一步设置为，所述搅拌轴上位于所述双层搅拌桨的上方设有与所述搅拌轴连通的第二加料分布器，所述第二加料分布器包括若干层出口向下设置的倾斜分布管，所述倾斜分布管的末端同样为转晶剂出口，高于转晶反应时釜体内的浆料液位，用于将部分转晶剂从液面上投入所述釜体内的石膏浆料中。

本实用新型进一步设置为，所述第二加料分布器中每层的倾斜分布管均以所述搅拌轴为轴心均匀对称分布，每层倾斜分布管的数量为2～6根。

本实用新型进一步设置为，所述第二加料分布器中的倾斜分布管与所述搅拌轴的夹角为30°～45°，且每层倾斜分布管与所述搅拌轴的夹角相同。

本实用新型进一步设置为，所述第二加料分布器中的倾斜分布管的管径小于所述第一加料分布器中的水平分布管的管径。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

(1)采用了中心搅拌轴进料转晶剂的方式，无需另外添加转晶剂加料口，为夹套加热式的水热反应釜简化了结构。

(2)利用搅拌轴带动加料分布器一起旋转，转晶剂受到转晶剂入口输入的压力、搅拌浆形成的压差和旋转形成的离心力的共同作用，均匀的投入釜体内部的石膏浆料中。

(3)由于上述共同作用力较大，不易因为石膏结晶而发生堵塞管路的现象。

(4)转晶剂通过加料分布器进入釜体内后，直接进入搅拌核心区域，并受双层搅拌桨的作用，通过附近的强剪切力，均匀扩散至釜体内浆料中，混合效果良好，提高了反应釜的生产效率和产品质量，能够制备得到形貌完整、长径比小、粒度均匀的高强石膏产品。

附图说明

图1为本实用新型的带有高强石膏转晶剂加料器的水热反应釜的结构示意图。

附图标号为：釜体1，反应釜进口2，反应釜出口3，挡板4，搅拌轴5，双层搅拌桨6，第一加料分布器7，水平分布管7-1，机架8，减速机9，电机10，第二加料分布器11，倾斜分布管11-1，换热夹套12。

具体实施方式

下面结合附图并通过优选的具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

根据图1所示为本实用新型所提供的一种带有高强石膏转晶剂加料器的水热反应釜，所述水热反应釜包括釜体1和设置于所述釜体1轴心的搅拌装置，所述釜体1上部设有反应釜进口2，底端设有反应釜出口3，内壁上安装有若干挡板4；所述搅拌装置包括空心的搅拌轴5，所述搅拌轴5的上端穿过所述釜体1的顶端与安装于所述釜体1上方的驱动装置连接，所述搅拌轴5的顶端为转晶剂入口(图中未示出)，所述搅拌轴5的下部连接有双层搅拌桨6，所述双层搅拌桨6之间设有与所述搅拌轴5连通的第一加料分布器7，所述第一加料分布器7包括多层与所述搅拌轴5垂直设置的水平分布管7-1，所述水平分布管7-1的末端为转晶剂出口，所述搅拌轴5和第一加料分布器7的内腔形成转晶剂的加料通道，利用搅拌轴5带动第一加料分布器7一起旋转，转晶剂受到转晶剂入口输入的压力、搅拌浆形成的压差和旋转形成的离心力的共同作用，均匀的投入所述釜体1内的石膏浆料中。

进一步的，所述水热反应釜的釜体1的有效容积为为10～50m³，直径为1～5m，高2～5m。所述釜体1外侧设有换热夹套12，所述釜体1的换热面积为200～1000m²，转晶反应时，需保证石膏转晶的停留时间为1～8h。

进一步的，所述驱动装置包括位于所述釜体1上方的机架8、减速机9和电机10，所述搅拌轴5穿过所述机架8通过所述减速机9与所述电机10连接，通过所述电机10驱动所述搅拌轴5转动。

进一步的，所述双层搅拌桨6的桨叶可以选自斜叶式搅拌桨、螺旋式搅拌桨、涡轮式搅拌桨中的任一种。

进一步的，所述第一加料分布器7中每层的水平分布管7-1均以所述搅拌轴5为轴心均匀对称分布，每层水平分布管7-1的数量为2～6根。

进一步的，为了使转晶剂进入釜体1内后直接进入搅拌核心区域，在双层搅拌桨6的作用下均匀分布于浆料中，所述水平分布管7-1的长度为所述双层搅拌桨6半径的1/2～2/3；更进一步的，所述第一加料分布器7中水平分布管7-1的层数设置为2～5层，从上至下每层所述水平分布管7-1的长度逐渐递增，进一步提高转晶剂分布的均匀性。

进一步的，为了平衡所述第一加料分布器7中每层水平分布管7-1的转晶剂出口处的静压头差，均衡每层水平分布管7-1的转晶剂进料量，从上至下每层所述水平分布管7-1的管径逐渐递增。

进一步的，所述水平分布管7-1的末端出口设置为倾斜管口，所述倾斜管口与所述水平分布管7-1的中心轴线的夹角为45°～60°。

进一步的，所述搅拌轴5上位于所述双层搅拌桨6的上方还设有与所述搅拌轴5连通的第二加料分布器11，所述第二加料分布器11包括若干层出口向下设置的倾斜分布管11-1，所述倾斜分布管11-1的末端同样为转晶剂出口，高于转晶反应时釜体1内的浆料液位，用于将部分转晶剂从液面上投入所述釜体1内的石膏浆料中，进一步提高转晶剂投加和分散的均匀性。

进一步的，所述第二加料分布器11中每层的倾斜分布管11-1均以所述搅拌轴5为轴心均匀对称分布，每层倾斜分布管11-1的数量为2～6根。

进一步的，所述第二加料分布器11中的倾斜分布管11-1与所述搅拌轴5的夹角为30°～45°，且每层倾斜分布管11-1与所述搅拌轴5的夹角保持一致。

进一步的，所述第二加料分布器11中的倾斜分布管11-1的管径小于所述第一加料分布器7中的水平分布管7-1的管径。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

采用了中心搅拌轴进料转晶剂的方式，无需另外添加转晶剂加料口，为夹套加热式的水热反应釜简化了结构；利用搅拌轴带动加料分布器一起旋转，转晶剂受到转晶剂入口输入的压力、搅拌浆形成的压差和旋转形成的离心力的共同作用，均匀的投入釜体内部的石膏浆料中；同时由于上述作用力较大，不易因为石膏结晶而发生堵塞管路的现象。转晶剂进入釜体内后，直接进入搅拌核心区域，并受双层搅拌桨的作用，均匀分布于浆料中，混合效果良好，提高了反应釜的生产效率和产品质量。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种带有高强石膏转晶剂加料器的水热反应釜，其特征在于，所述水热反应釜包括釜体和设置于所述釜体轴心的搅拌装置，其中：

所述釜体上部设有反应釜进口，底端设有反应釜出口；

所述搅拌装置包括空心的搅拌轴，所述搅拌轴的上端穿过所述釜体的顶端与安装于所述釜体上方的驱动装置连接，所述搅拌轴的顶端为转晶剂入口，下部连接有双层搅拌桨，所述双层搅拌桨之间设有与所述搅拌轴连通的第一加料分布器，所述第一加料分布器包括多层与所述搅拌轴垂直设置的水平分布管，所述水平分布管的末端为转晶剂出口。

2.根据权利要求1所述的水热反应釜，其特征在于，所述驱动装置包括位于所述釜体上方的机架、减速机和电机，所述搅拌轴穿过所述机架通过所述减速机与所述电机连接。

3.根据权利要求1所述的水热反应釜，其特征在于，所述双层搅拌桨的桨叶选自斜叶式搅拌桨、螺旋式搅拌桨、涡轮式搅拌桨中的一种。

4.根据权利要求1所述的水热反应釜，其特征在于，所述第一加料分布器中每层的水平分布管均以所述搅拌轴为轴心均匀对称分布，且每层水平分布管的数量为2～6根。

5.根据权利要求1所述的水热反应釜，其特征在于，所述水平分布管的长度为所述双层搅拌桨半径的1/2～2/3。

6.根据权利要求5所述的水热反应釜，其特征在于，所述第一加料分布器中水平分布管的层数设置为2～5层，从上至下每层所述水平分布管的长度逐渐递增。

7.根据权利要求1所述的水热反应釜，其特征在于，所述第一加料分布器中，从上至下每层所述水平分布管的管径逐渐递增；且所述水平分布管的末端出口设置为倾斜管口，所述倾斜管口与所述水平分布管的中心轴线的夹角为45°～60°。

8.根据权利要求1所述的水热反应釜，其特征在于，所述搅拌轴上位于所述双层搅拌桨的上方设有与所述搅拌轴连通的第二加料分布器，所述第二加料分布器包括若干层出口向下设置的倾斜分布管。

9.根据权利要求8所述的水热反应釜，其特征在于，所述第二加料分布器中的倾斜分布管与所述搅拌轴的夹角为30°～45°，且每层倾斜分布管与所述搅拌轴的夹角相同。

10.根据权利要求8所述的水热反应釜，其特征在于，所述第二加料分布器中的倾斜分布管的管径小于所述第一加料分布器中的水平分布管的管径。

Images