[实用新型]用于小苏打生产的无冷却段碳化塔

说明书

本实用新型公开了一种用于小苏打生产的无冷却段碳化塔，包括塔体，其内部沿轴向等距设有至少两个塔板，其由塔盘及降液板组成，进气口通过套管式法兰连接安装在塔体下部，塔体高度增加，塔容积及塔板数量可随之增加，设备材质改变。本实用新型抗腐蚀性能好，设备结构简单，重量轻，塔板结构简单、效率高，气液之间的传质充分和均匀，冷却效率提高，塔壁结疤现象减轻，碳化尾气CO₂含量降低，节能减排，降低损耗，减少投资成本，设备运行周期大幅提高，保证产品品质。

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种用于小苏打生产的无冷却段碳化塔。

背景技术

工业上通常采用碳酸钠溶液碳酸化制小苏打，将制备的碳酸钠溶液先进入澄清桶澄清，去除不溶杂质，澄清后的碱液送入过滤器，去除更细微的杂质颗粒后送入碳化塔上部，与塔下部通入的二氧化碳气体进行碳酸化反应。作为小苏打生产中的核心设备，目前碳化塔主要的缺点是由于进塔窑气CO₂浓度为 40％左右，塔容量不足，致使碳化尾气CO₂含量居高不下(一般15％，甚至更高)、有效利用率很低，仅60％左右，增加了气体损耗；采用夹套或水箱冷却效果较差，效率低，塔内流体主体温度与塔壁处流体温差大，造成塔壁易结疤，影响设备作业周期。目前设备的材质为碳钢或铸铁，含碳量较高，耐腐蚀性能不佳，铁锈对小苏打的品质有较大影响，且设备笨重。塔板采用菌帽结构形式，该结构存在液体轴向返混，传质效率低，气体消耗高，作业周期短，影响产品品质等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足之处，提供一种结构更合理、轻便、高效及作业周期更长的用于小苏打生产的无冷却段碳化塔。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种用于小苏打生产的无冷却段碳化塔包括塔体，其上部设有进液口、洗水口及排气口，中部设有蒸汽口，下部设有进气口及出料口，塔体内沿轴向等距设有至少两个塔板，其由塔盘及降液板组成，进气口通过套管式法兰连接安装在塔体下部，塔体可以按工艺需要增加高度，塔容积及塔板数量可以随之增加。

塔盘上菱形布置一组等间距圆形通孔，塔盘开孔率不同且开孔率较低，开孔率为1.5％～3.8％，孔径为φ10mm～φ30mm。

塔盘一端与塔体内壁垂直相连，另一端垂直焊有降液板。

降液板上对称开有至少两个矩形通孔，通孔的下边缘等于或稍低于塔盘的上表面，降液板的上边缘高于塔盘的上表面，相邻塔板的降液板沿塔体轴线左右对称布置。

塔盘与塔体连接部分的下方固定有筋板。

进气口中的进气管伸入到塔体内部，端部开设向下的坡口。

碳化塔的材质全部为不锈钢。

本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型通过材质的改变，含碳量降低，耐腐蚀型性能更佳，减少铁锈对小苏打产品质量的影响，保证了小苏打的品质，且设备更轻便。

2.本实用新型通过塔体自然冷却，取消了塔体下部夹套或水箱冷却,不仅使塔壁结疤现象减轻，而且保证了整个反应过程温度梯度不发生突变，防止二次结晶的析出，保证小苏打的结晶质量。

3.本实用新型通过塔板结构的改变，生产能力远大于相同直径的菌帽式塔，这是由于塔盘上菱形布置一组等间距圆形通孔，虽然开孔率不同且开孔率较低，但开孔数量较多，从而保证了所需的气液接触面积，并使进塔的CO₂气体经塔盘通孔后呈喷射状，形成极细的分散性极好的气泡与制碱液进行充分传质反应，塔板效率大大提高。降液板使气液分道，并使碳化液在塔内呈“S”形自上而下流动，气体在塔盘通孔处喷射分散与碳化液逆向吸收传质，避免了液体的轴向返混，使碳化液的反应梯度保持相对稳定。