氧化钙消化余热回收装置

技术领域

本发明涉及化工生产装置技术领域，特别涉及氧化钙消化余热回收装置。

背景技术

氢氧化钙是一种无机化合物，俗称熟石灰或消石灰。氢氧化钙是一种强碱，具有杀菌与防腐能力，对皮肤，织物有腐蚀作用。氢氧化钙用于制造漂白粉，硬水软化剂、消毒杀虫剂、制革用脱毛剂、砂糖精制及建筑材料等。

在传统的工业生产工艺中，当氧化钙(俗称生石灰)被投入到消化设备中，并与水发生化学反应时，会经历一个剧烈的放热过程。氧化钙与水反应生成氢氧化钙，这个反应过程释放出大量的热量，这是因为氧化钙与水反应属于强烈的吸湿、放热反应，生成的热量如果不加以有效利用，通常会通过连接至消化机的除尘器系统散发到环境中，从而造成了一定程度的能量损失和资源浪费。

此外，传统的注水方式通常是通过直接向消化设备内部注入定量的水来实现氧化钙的水化反应。这种方式水分子无法迅速且均匀地渗透到氧化钙物料的所有部分。因此，这不仅影响了氧化钙与水反应的速率和效率，还可能导致最终生成的氢氧化钙产品质量不稳定，同时也会降低整个工艺流程的能效比。

发明内容

针对现有技术不足，本发明解决的技术问题是提供氧化钙消化余热回收装置，解决现有氢氧化钙生产时氧化钙消化产生热量被浪费，氧化钙消化反应室水与氧化钙接触不均匀的问题。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是:一种氧化钙消化余热回收装置，包括依次连接的消化罐、除尘器和换热器，所述消化罐内设有搅拌机构，消化罐上端可拆卸连接有集尘罩，搅拌机构包括搅拌轴，以及与搅拌轴可拆卸固定的搅拌叶，搅拌轴一端延伸出集尘罩外部并连接有驱动机构，集尘罩上端通过进风管与除尘器的入口连接，除尘器出口通过出风管与换热器连接，换热器的水介质管路通过送水管与消化罐连接为消化罐送入高温热水。

本方案产生的有益效果是：通过除尘器有效去除消化产生的高温烟气中的粉尘，再将高温烟气送入换热器内与水进行换热，使得水升温，进而提升氧化钙的消化反应效果，提高氢氧化钙产量；同时去除粉尘后的高温烟气不易堵塞换热器的换热管路，保证换热器换热效果并延长使用寿命。实现了消化产生的高温烟气回收利用，从而降低整个设备的能耗。

进一步，所述搅拌轴中部设有空腔，空腔处的搅拌轴侧壁设有仅供水从空腔流入消化罐的出水单向阀，所述位于消化罐内的搅拌轴上端设有抽水机构，抽水机构包括第一往复组件和抽水管，往复组件包括与搅拌轴固定的不完全齿轮，以及与不完全齿轮啮合的齿轮圈；抽水管内滑动连接有第一活塞，第一活塞上设有第一单向阀，第一活塞，第一活塞一端连接有抽水推杆，抽水推杆一端穿过抽水管壁与齿轮圈外壁固定；所述空腔上端开有进水口，进水口处的搅拌轴处转动连接有储水环，储水环通过管道与抽水管连通。

通过不完全齿轮转动带动齿圈往复运动，采用齿轮齿圈构成往复机构，结构简单易于实现。通过往复组件带动第一活塞往复运动，从而通过抽水管将换热器中的水抽入搅拌轴空腔内再进入消化罐内，并通过，从而无需使用额外的送水设备。

进一步，所述抽水管包括相互连通的宽管和窄管，且窄管靠近往复组件设置；第一活塞滑动连接在窄管内，第二活塞滑动连接在宽管内，第一活塞与第二活塞之间通过抽水连杆连接；第二活塞内设有第二单向阀；宽管远离窄管的一端与送水管连通。通过推杆、连杆带动第一活塞、第二活塞在水平方向上往复移动；从而使气体被加压，气体经第一单向阀穿过第一活塞，加压后气体经过储水环、空腔、出水阀后喷出，可在混合液内形成湍流，从而加速氧化钙与水溶液的混合，进一步促进氧化钙与水反应。

进一步，所述搅拌叶设有与空腔连通的水腔，水腔侧壁间隔开有多个出水孔，空腔与水腔的连接处设有出水单向阀。通过借助搅拌叶使得水流经过出气孔在混合液内均匀分布，使得氧化钙粉末与水充分接触。

进一步，所述除尘器包括从上至下依次设置的除尘机构、隔板以及设于隔板下的滤袋，隔板开有气洞，气洞与滤袋的出气口处连接；除尘机构包括沿水平设置的气管，沿竖直方向设置的喷头，以及储存加压气体的气罐，喷头的出气口正对滤袋的出气口，气管出气口与气管连通且设有电磁阀。通过设置除尘机构进而对滤袋进行定期除尘，定期开电磁阀，使得压缩气体经过气管、喷头快速喷向滤袋内部，使得滤袋变相从而令附着在滤袋表面的粉尘落下。

进一步，所述搅拌轴位于集气罩上端的设有第二往复组件和加压组件，第二往复组件与第一往复组件结构相同；加压组件包括相互连通的大管和小管，大管和小管内分别滑动连接有第三活塞和第四活塞，第三活塞、第四活塞内分别设有第三单向阀和第四单向阀，第三活塞和第四活塞通过加压连杆连接，第三活塞远离小管的一端通过加压推杆与第二往复组件连接，小管一端通过送气管与气罐的进气口连接。

通过往复组件带动推杆沿水平方向往复运动，从而使得第三活塞、第四活塞在水平方向往复运动，从而将外部空气经过大管后在进入小管内，使得进入的空气被加压，然后经过送气管存储在气罐内，从而无需外部的空气压缩设备向气罐内补充压缩空气，减少系统设备数量，且可减少设备整体占地面积，降低系统除尘成本。

进一步，所述喷气头下端可拆卸固定有文丘里管。喷头喷出的压缩空气经过文丘里管后，由于管径变化造成的流速增加，使得气流速度得以显著提升；加速后的高速气流能够更有力地冲击滤袋，使得附着在滤袋表面的灰尘被瞬间剥离，提高了清灰效率，从而保持滤袋的良好过滤性能。

附图说明

图1为本实施例示意图。

图2为图1中往复组件和抽水管的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：消化罐1、集成罩11、搅拌轴2、搅拌叶21、空腔22、储水环23、不完全齿轮24、齿轮圈25、出水阀26、抽水管3、宽管31、窄管32、第一活塞33、第一单向阀34、第二活塞35、第二单向阀36、连杆37、推杆38、除尘器4、滤袋41、气管42、喷头421、气罐43、隔板44、电机5。

实施例1本如附图1所示：一种氧化钙消化余热回收装置，包括依次连接的消化罐1、除尘器4和换热器，消化罐1内设有搅拌机构，消化罐1上端可拆卸连接有集尘罩，搅拌机构包括搅拌轴2，以及与搅拌轴2可拆卸固定的搅拌叶21，搅拌轴2一端延伸出集尘罩外部并连接有驱动机构，驱动机构包括电机5与传送带，电机5输出轴通过传送带与搅拌轴2连接，从而带动搅拌轴2转动；集尘罩上端通过进风管与除尘器4的入口连接，除尘器4出口通过出风管与换热器连接，换热器的水介质管路通过送水管与消化罐1连接为消化罐1送入高温热水。通过除尘器4有效去除消化产生的高温烟气中的粉尘，再将高温烟气送入换热器内与水进行换热，使得水升温，进而提升氧化钙的消化反应效果，提高氢氧化钙产量；同时去除粉尘后的高温烟气不易堵塞换热器的换热管路，保证换热器换热效果并延长使用寿命。

搅拌轴2中部设有空腔22，空腔22处的搅拌轴2侧壁设有仅供水从空腔22流入和消化罐1的出水单向阀，位于消化罐1内的搅拌轴2上端设有抽水机构，抽水机构包括第一往复组件和抽水管3，往复组件包括与搅拌轴2固定的不完全齿轮24，以及与不完全齿轮24啮合的齿轮圈25；抽水管3内滑动连接有第一活塞33，第一活塞33上设有第一单向阀34，第一活塞33，第一活塞33一端连接有抽水推杆38，抽水推杆38一端穿过抽水管3壁与齿轮圈25外壁固定；空腔22上端开有进水口，进水口处的搅拌轴2处转动连接有储水环23，储水环23通过管道与抽水管3连通。抽水管3包括相互连通的宽管31和窄管32，且窄管32靠近往复组件设置；第一活塞33滑动连接在窄管32内，第二活塞35滑动连接在宽管31内，第一活塞33与第二活塞35之间通过抽水连杆37连接；第二活塞35内设有第二单向阀36；宽管31远离窄管32的一端与送水管连通。

使用时，搅拌轴2在电机5驱动作用下转动，从而带动搅拌叶21转动，使得氧化钙与水混合均匀，保证足够的水分与氧化钙充分接触，从而提高氢氧化钙固体转化率；并使得反应产生的热量能有效散失，避免局部过热导致的不均匀反应或沸腾；搅拌轴2转动带动不完全齿轮24转动，从而带动齿轮圈25在水平方向上往复移动，进而通过推杆38、连杆37带动第一活塞33、第二活塞35在水平方向上往复移动；当第二活塞35向搅拌轴2运动时气体经过第二单向阀36进入宽段，当第二活塞35向远离搅拌周运动时，第一活塞33跟随第二活塞35运动，第二活塞35挤压宽段内气体，第二气体被压入在窄段，从而使气体被加压，气体经第一单向阀34穿过第一活塞33，加压后气体经过储水环23、空腔22、出水阀26后喷出，可在混合液内形成湍流，从而加速氧化钙与水溶液的混合，进一步促进氧化钙与水反应。

实施例2与实施例1相同之处不再赘述，其不同之处在于：

除尘器4包括从上至下依次设置的除尘机构、隔板44以及设于隔板44下的滤袋41，隔板44开有气洞，气洞与滤袋41的出气口处连接；除尘机构包括沿水平设置的气管42，沿竖直方向设置且与气管42连通的喷头421，以及储存加压气体的气罐43，喷头421的出气口正对滤袋41的出气口，气管42出气口与气管42连通且设有电磁阀，电磁阀选用脉冲阀；喷气头下端螺纹固定有文丘里管。滤袋41可间隔均匀分布多个，喷头421对应设置多个，本实施例滤袋41呈两行三列设置有6个，对应的气管42设置两个，喷头421分别在两个气管42上间隔设置3个。通过设置除尘机构进而对滤袋41进行定期除尘，可通过控制器设置定时清理时间，定期开电磁阀，使得压缩气体经过气管42、喷头421快速喷向滤袋41内部，使得滤袋41变相从而令附着在滤袋41表面的粉尘落下。喷头421喷出的压缩空气经过文丘里管后，由于管径变化造成的流速增加，使得气流速度得以显著提升；加速后的高速气流能够更有力地冲击滤袋41，使得附着在滤袋41表面的灰尘被瞬间剥离，提高了清灰效率，从而保持滤袋41的良好过滤性能。

搅拌轴2位于集气罩上端的设有第二往复组件和加压组件，第二往复组件与第一往复组件结构相同；加压组件包括相互连通的大管和小管，大管和小管内分别滑动连接有第三活塞和第四活塞，第三活塞、第四活塞内分别设有第三单向阀和第四单向阀，第三活塞和第四活塞通过加压连杆37连接，第三活塞远离小管的一端通过加压推杆38与第二往复组件连接，小管一端通过送气管42与气罐43的进气口连接。

与抽水管3原理相同，通过往复组件带动推杆38沿水平方向往复运动，从而使得第三活塞、第四活塞在水平方向往复运动，从而将外部空气经过大管后在进入小管内，使得进入的空气被加压，然后经过送气管42存储在气罐43内，从而无需外部的空气压缩设备向气罐43内补充压缩空气，减少系统设备数量，且可减少设备整体占地面积，降低系统除尘成本。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。