[实用新型]一种流化床法大规模生产碳酸钾的喷头及其喷淋系统

说明书

本实用新型公开了一种流化床法大规模生产碳酸钾的喷头及其喷淋系统，所述喷头包括螺纹接头、螺旋桨、止旋键和喷头壳体；喷淋系统包括安装于流化床床板中心位置的上述喷头，流化床反应釜、流化床尾气排出口、螺旋输送机、进液管道、混合气入口及K₂CO₃颗粒排出口。本实用新型生产碳酸钾喷淋系统通过单喷头的使用，提高了喷淋系统的均匀性和稳定性，雾化效果好，有效避免“死床”现象发生。同时减少开停车过程中生产原料的浪费，流化床非正常停车处理与恢复时间，消除装置长周期生产后设备管道系统清洗检查，整体部件的拆卸和安装便捷，故障率低，提高了检修维护的时效性和安全性，提升生产稳定性高，经济效益显著。

技术领域

本实用新型涉及流化床法大规模生产碳酸钾的喷淋系统技术领域，具体涉及一种流化床法大规模生产碳酸钾的喷头及其喷淋系统。

背景技术

现有的采用离子膜-流化床法生产碳酸钾中，流化床反应釜为碳酸钾工艺中的核心设备，工作原理是将固体晶种均匀的分布在气流分布板上，形成床层，气体自下而上通过“T”型管进入，液体自上而下通过喷头进入流化床内部与气体接触反应，形成气-固混合床。其中流化床喷淋系统作为生产碳酸钾的核心环节，其喷淋效果直接决定流化床反应釜在生产中的稳定性，确保碱液保持良好的喷淋状态是生产的关键。但是在流化床法大规模生产碳酸钾工艺中，存在流化床内喷头故障率高、喷淋雾化效果不好，流化床易出现“死床”的现象，进而出现流化床运行周期较短的难题。

实用新型内容

针对现有流化床内喷头故障率高及雾化不均造成流化床频繁“死床”的技术缺陷，本实用新型在原有生产工艺的基础上对流化床喷淋系统进行改造升级，提供一种流化床法大规模生产碳酸钾的喷头及其喷淋系统，杜绝流化床生产中出现“死床”现象，实现大规模碳酸钾生产稳定、长周期运行。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种流化床法大规模生产碳酸钾的喷头，所述喷头为单喷头，包括螺纹接头1、螺旋桨2、止旋键3和喷头壳体4；

所述螺纹接头1为两端螺纹形式，中部为外六角形式的一体结构，所述螺纹接头1内部中空，所述螺纹接头1的一螺纹端与进液管道连接，另一螺纹端与喷头壳体4连接；

所述喷头壳体4为一端外六角形式，另一端为通道锥形收缩为圆形的喷嘴5；所述外六角形式内设有内螺纹；所述内螺纹与螺纹接头1的一螺纹端配套连接；

所述螺旋桨2水平放置于喷头壳体4内；所述螺旋桨2包括螺旋桨叶片21、中央叶毂22和桨轴23；所述桨轴23一侧与螺旋桨叶片21齐平，所述中央叶毂22一端与螺旋桨叶片21连接，另一端套在桨轴23上；所述桨轴23的朝向与喷嘴5的方向相反；所述螺旋桨叶片21与旋转平面之间有一个倾角，且所述螺旋桨叶片21的叶片间隙之间形成螺旋式流道24；所述螺旋桨叶片21之间有与螺旋式流道24对应的径向凹槽流道25，所述径向凹槽流道25一端汇聚至桨轴23的中心；碱液经由螺旋桨叶片21之间的螺旋式流道24汇集至径向凹槽流道25，然后经过喷头壳体4内的通道锥形收缩为圆形的喷嘴5，经收缩后的喷嘴5碱液流速增大，呈90°喷淋角度喷出分散呈雾化状，便于气液充分接触；

所述止旋键3与喷头壳体4内壁对应的孔径紧密贴合固定，且止旋键3的底部与螺旋桨叶片21的稍接触，用于固定螺旋桨叶片21，防止螺旋桨叶片21进液时受力旋转。

进一步的，所述螺旋桨叶片21有五片，所述螺旋式流道24和径向凹槽流道25均有五条。

进一步的，所述螺旋桨叶片21与旋转平面之间的倾角为30～50°。

进一步的，所述喷嘴5外沿设有环形凹槽，减少液体喷淋时层流与喷头壳体4外缘形成涡流，减少碱液喷淋角度对效果影响。

进一步的，所述喷头壳体4中心线与螺旋式流道24呈30～50°倾角。