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间歇鼓泡搅拌碳化工艺的主要技术特点有哪些?

这是华东理工大学国家超细粉末工程研究中心于20世纪90年代初发明并推广应用的纳米碳酸钙生产新工艺。精制石灰乳经调浓调温后打入搅拌式反应釜内,达到一定液位后,由釜底通入窑气,开启搅拌和水冷夹套制冷,边搅拌边反应,尾气从釜顶排出。当反应达到终点后,停止搅拌和进气,开启放浆阀,将熟浆液排放到均化贮槽或送活化槽进行活化处理。


搅拌式碳化塔一般高径比仅为(1~3):1,体积为10~1m不等。根据生产能力及搅拌形式特点,一般反应器体积大,高径比增加,搅拌器转速增大等,都有利于气液接触面积或时间增大,使产品质量的稳定,提高CO2的利用率,但搅掉器的设计难度增大,

动力消耗增加,


该工艺通过控制气一液一固传递、微观混合等工程手段来控制碳酸钙粒子的结晶生长过程;通过晶体生长调节剂控制碳酸钙形态与大小;通过搅拌打碎CO2气泡、提高其气泡数量,以提高其分散效果;通过增大气液接触面积来加快反应进程,通过加压操作以提高CO2的溶解度,增大溶液中碳酸根离子的过饱和度,有利于粒子的超细化;并引入表面改性等高新技术,结合先进的气烧窑、静态干燥等技术,使产品的纯度和白度、分散性明显优于传统工艺产品,彻底去除了产品中的黑点杂质,产品性能指标达国际先进水平。目前低温带搅拌器的反应釜碳化法已经在上海卓越纳米新材料股份有限公司、上海雪美精细化工厂、山西兰花纳米材料、江西华明高技术集团等公司得到广泛采用。


但该法仍属于间歇法生产,且设备投资大,操作较复杂,且单机生产能力较小,由于受设备制造技术的限制,反应釜的高径比较小(约为211),其气泡上升过程的距离较短,故CO2利用率较低。