轻质碳酸钙的设计方案.doc

轻质碳酸钙的设计方案.doc:..轻质碳酸钙的制备实验方案(轻质碳酸钙的过滤和干燥)化工092班庞通等200900601066指导老师 乐志文一、 •、、 (CaC03):一种重要的无机粉体材料。具有价格低、原料广、无毒无害等优点,被广泛应用于塑料、橡胶、造纸、涂料、汕墨、化妆品等行业作为填料,起到增加体积、降低成本的作用。研究表明,不同晶型、不同粒度碳酸钙具有不同性质,纳米级超细碳酸钙由于具有较大比表面,因而具有较好的补强特性。轻质碳酸钙的生产方法有多种,有碳化法、纯碱(Na2C03)U化钙法、苛化碱法、联钙法、苏尔维(Solvay)法。本实验采用碳化法,以生石灰CaO为原料,经消化、碳化、过滤、干燥、粉碎而成,涉及的主要反应为:用水消化氧化钙生成石灰乳:Ca0+H20=Ca(0H)2用二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀和水:Ca(0II)2+C02=CaC03I+:过滤是利用能止液体通过而截留固体颗粒的多孔介质(滤布和滤渣),使悬浮液中固体、液体得到分离的单元操作。过滤操作本质上是流体通过固体颗粒床层的流动,所不同的是,该固体颗粒床层的厚度随看过滤过程的进行不断增加。过滤操作分为恒压过滤和恒速过滤。当恒压操作时,过滤介质两侧的压差维持不变,单位时间通过过滤介质的滤液量不断下降;当恒速操作时,即保持过滤速度不变。2恒压过滤方程 q~+&『=Kd (1)Vg=二式中:人单位过滤而积获得的滤液体积(m3/m2);V——滤液体积(m3)A 过滤面积(m2);%——单位过滤面积上的虚拟滤液体积(m3/m2)3——实际过滤时间(s);K——过滤常数(m2/s)0 12qe—=——q+—-由式⑴得:qkk ⑵式(2)表明,恒压过滤时与q之间为线性关系。实验中记录下不同过滤时间。内的单位而积滤液量q,将H/q对q作图,可得一直线,其斜率为1/K,而截距为2心/:干燥是利用热量去湿的一种方法,它不仅涉及到气、固两相间的传热与传质,而且涉及到湿分以气态或液态的形式自物料内部向表而传质的机理。由于物料的含水性质和物料形状的差异,水分传递速率的大小差别很大,概括起来,它受到物料及其含水性质,干燥介质的性质、流速,干燥介质与湿物料接触方式等各种因素的影响。按干燥过程中空气状态参数是否变化,可将干燥过程分为恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操作两大类。本次实验采用恒定干燥条件操作。干燥速率的定义为单位干燥面积(提供湿分汽化的面积)、单位时间内所除去的湿分质量。即:_dW_GcdXu— ―AdzAdz (3)式中:U——干燥速率,乂称干燥通量,kg/(m2s);A——干燥表面积,m2;W——汽化的湿分最,kg;丁 干燥时间,s;GC——绝干物料的质量,kg;X——物料湿含量,kg湿分/kg干物料,负号表示X随干燥时间的增加而减少。干燥速率的测定方法:将湿物料试样置于恒定空气流中进行干燥实验,随着干燥时间的延长,水分不断汽化,湿物料质量减少。若记录