[实用新型]碳酸锂碳酸氢化反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化工反应设备，特别涉及一种碳酸锂碳酸氢化反应装置。

背景技术

碳酸锂是制备各种锂化合物的原料，是锂盐产品中产量最大、用途最广的产品。其中高纯碳酸锂在玻璃陶瓷、石油化工、有机合成、药物、电子材料、光工业材料、电极材料等方面有着重要用途。此外，碳酸锂作为一种基础锂盐，还可以用来生产高纯度的氯化锂、溴化锂等高纯二次锂盐或有机锂化合物。

近年来，国内外对碳酸锂产品质量要求越来越高，而大多初级产品都达不到要求，所以研究碳酸锂提纯很有必要。目前，由粗级碳酸锂产品制备高纯碳酸锂产品的纯化方法主要有苛化法、重结晶法、电解法、氢化沉淀法以及氢化分解法。苛化法能够有效去除钙、镁离子，但需要高纯度的石灰乳；重结晶法简单易行，但是碳酸锂溶解度很小，生产周期长，能耗高；电解法得到的碳酸锂产品纯度高而且工艺简单，但此方法对膜的要求较高.电能消耗比较高；氢化沉淀法能够更好地控制产品粒度，但是制备过程中对氢氧化锂的纯度要求很高，这就使生产成本增加：氢化分解法具有较高的操作可行性，回收率高，目前普通采用该工艺。

但是，常规的碳酸锂碳酸氢化反应设备存在传质差、反应时间长等问题，严重影响高纯碳酸锂的产能。同时，直接鼓入大量二氧化碳的情况下，常压下二氧化碳单程吸收效率低，循环使用需要消耗大量能耗。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种碳酸锂碳酸氢化反应装置，使用压力设备，保持一定压力下，二氧化碳的单程吸收效率高。同时使用了自吸式搅拌器，有利于将未反应的二氧化碳吸入液体中，继续参与反应，进一步提高二氧化碳的转化率，提高碳酸锂的碳酸氢化速率。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的。这种碳酸锂碳酸氢化反应装置，主要包括碳酸氢化反应釜和自吸式搅拌器，自吸式搅拌器设置在碳酸氢化反应釜中心位置，碳酸氢化反应釜中包含换热管道，用于控制反应釜内部温度，碳酸氢化反应釜上部包含二氧化碳进口、二氧化碳出口、物料进口和温度压力表，底部包含卸料口，反应釜内壁有折流挡板；二氧化碳进口垂直延伸到碳酸氢化反应釜的底部，进口位置设置在折流挡板底平面的下方，折流挡板设置在换热管道的进出口之间的内壁上。

所述的自吸式搅拌器由导气管和自吸式搅拌桨组成，导气管把釜内液面上方的气体吸入液面下方，然后通过自吸式搅拌桨将气体分散到液体中，继续参与反应。

所述的二氧化碳进口的进口位置设置在折流挡板底平面和导气管的端口平面之间。

本实用新型的有益效果为：增强了气液两相的传质效率，缩短反应时间。同时，单次通入的二氧化碳吸收效率高，气体循环量少，减低了二氧化碳循环能耗。

附图说明

图1为本实用新型的碳酸氢化反应装置的设备图。

附图标记说明：1-碳酸氢化反应釜；2-自吸式搅拌器；3-换热管道；4-二氧化碳进口；5-二氧化碳出口；6-物料进口；7-卸料口；8-导气管；9-自吸式搅拌桨；10-折流挡板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：

如图1所示，这种碳酸锂碳酸氢化反应装置，主要包括碳酸氢化反应釜1和自吸式搅拌器2，自吸式搅拌器2设置在碳酸氢化反应釜1中心位置，碳酸氢化反应釜1中包含换热管道3，用于控制反应釜内部温度，碳酸氢化反应釜1上部包含二氧化碳进口4、二氧化碳出口5、物料进口6和温度压力表，底部包含卸料口7，反应釜内壁有折流挡板10；二氧化碳进口4垂直延伸到碳酸氢化反应釜1的底部，进口位置设置在折流挡板10底平面的下方和导气管8的端口平面之间，二氧化碳进口4与导气管8水平距离最好设置在10-30CM。折流挡板10设置在换热管道3的进出口之间的内壁上，有利于气液更好的接触。所述的自吸式搅拌器2由导气管8和自吸式搅拌桨9组成，导气管8把釜内液面上方的气体吸入液面下方，然后通过自吸式搅拌桨9将气体分散到液体中，继续参与反应。

本实用新型中碳酸氢化反应釜采用密闭耐压设计，在一定压力下，二氧化碳在液相中的溶解度更高，同时自吸式搅拌器可以将液面上方的二氧化碳吸入液面下方，继续参与反应。

按照一定的固液比将碳酸锂配制成悬浮液，通过物料进口打入碳酸氢化反应釜中，打开二氧化碳入口和出口，通入一定压力的二氧化碳气体，待完成釜内气体置换后，关闭二氧化碳出口，开启自吸式搅拌器，使釜内压至升至一定压力。保持压力，反应一段时间后，关闭二氧化碳入口，打开二氧化碳出口，将釜内多余气体输送至二氧化碳增压设备中，循环使用。打开碳酸氢化反应釜的卸料口，将碳酸氢锂溶液送入下一工序。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本实用新型的技术方案及实用新型构思加以等同替换或改变都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。