一种碳酸钙沉淀及其生产工艺的制作方法

1.本发明涉及碳酸化器技术领域，尤其涉及一种碳酸钙沉淀及其生产工艺。


背景技术：

2.在碳酸钙的生产过程中，由于通入碳酸化器填料口的氢氧化钙浆料的用量较小，其在碳酸化器内形成的液面较低，使得碳酸化器内的二氧化碳与氢氧化钙浆料的接触时间较短，不仅产能不高，还会造成二氧化碳的浪费。此外，还会多次将氢氧化钙浆料补加入碳酸化器中，该过程需要耗费大量时间以及电能。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种碳酸钙沉淀及其生产工艺，能够以较低的成本来缩短碳酸钙沉淀的生产时间，提高碳酸钙沉淀的产量。
4.第一方面，为了实现上述目的，本发明提供一种碳酸钙沉淀的生产工艺，该工艺应用于碳酸化器，包括：
5.在碳酸化器中，利用二氧化碳与第一氢氧化钙浆料进行碳酸化反应，获得第一产物；所述第一氢氧化钙浆料的用量为35m3～45m3；
6.在所述二氧化碳的作用下，将第二氢氧化钙浆料补充至碳酸化器中进行碳酸化反应，获得第二产物；所述第二氢氧化钙浆料的用量为9m3～13m3；
7.将所述第一产物与所述第二产物混合，获得碳酸钙沉淀。
8.与现有技术相比，本发明提供的碳酸钙沉淀的生产工艺中，将用量为35m3～45m3的第一氢氧化钙浆料通入含有二氧化碳的碳酸化器中，使得第一氢氧化钙浆料在碳酸化器中具有较高的液面高度。此时，二氧化碳在第一氢氧化钙浆料中的停留时间较长，使得两者能够充分反应，尤其是在第一氢氧化钙浆料的用量为35m3～45m3时，二氧化碳的利用率较高，从而能够缩短碳酸钙沉淀的生产时间，提高第一产物的产量。接着，在二氧化碳的作用下，将用量为9m3～13m3的第二氢氧化钙浆料补充至碳酸化器中进行碳酸化反应，获得第二产物。不同于现有技术中将第二氢氧化钙浆料多次补加至碳酸化器中，本发明使用的生产工艺是将第二氢氧化钙的补加次数缩减为一次，并且限制补加量为9m3～13m3，此时，能够减少补加器件二氧化碳的消耗量以及耗费的电量，从而在降低生产成本的同时，进一步缩短了碳酸钙沉淀的生产时间。
9.第二方面，本发明还提供一种利用上述碳酸钙沉淀的生产工艺生产出的碳酸钙沉淀。
10.与现有技术相比，本发明提供的碳酸钙沉淀的有益效果与第一方面碳酸钙沉淀的生产工艺的有益效果相同，此处不做赘述。
附图说明
11.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发
明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
12.图1示出了本发明实施例提供的碳酸钙沉淀的生产工艺的流程图；
13.图2示出了本发明实施例使用的碳酸化器结构示意图。
具体实施方式
14.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
15.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
16.在碳酸钙的生产过程中，由于通入碳酸化器填料口的氢氧化钙浆料的用量较小，其在碳酸化器内形成的液面较低，使得碳酸化器内的二氧化碳与氢氧化钙浆料的接触时间较短，不仅产能不高，还会造成二氧化碳的浪费。此外，还会多次将氢氧化钙浆料补加入碳酸化器中，该过程需要耗费大量时间以及电能。
17.针对上述问题，本发明实施例提供一种碳酸钙沉淀的生产工艺，能够以较低的成本来缩短碳酸钙沉淀的生产时间，提高碳酸钙沉淀的产量。图1示出了本发明实施例提供的碳酸钙沉淀的生产工艺的流程图。如图1所示，碳酸钙沉淀的生产工艺包括：
18.步骤101：在碳酸化器中，利用二氧化碳与第一氢氧化钙浆料进行碳酸化反应，获得第一产物；第一氢氧化钙浆料的用量为35m3～45m3。
19.示例性的，本发明实施例通过设置第一氢氧化钙浆料的用量，提高了浆料在碳酸化器内的液面高度。此时，二氧化碳在第一氢氧化钙浆料中的停留时间较长，使得两者能够充分反应，尤其是在第一氢氧化钙浆料的用量为35m3～45m3时，二氧化碳的利用率较高，从而能够缩短碳酸钙沉淀的生产时间，提高第一产物的产量。
20.示例性的，本发明实施例使用的第一氢氧化钙浆料的固含量为18％，二氧化碳为过量的二氧化碳。第一氢氧化钙浆料的用量优选为41m3～45m3。
21.图2示出了本发明实施例使用的碳酸化器结构示意图。如图2所示，该碳酸化器200包括多层孔板201，该多层孔板201用于将二氧化碳切割成二氧化碳小气泡，以增大二氧化碳与浆料的接触概率，使得二氧化碳与第一氢氧化钙浆料充分接触、反应生成第一产物，即第一碳酸钙沉淀。
22.步骤102：在二氧化碳的作用下，将第二氢氧化钙浆料补充至碳酸化器中进行碳酸化反应，获得第二产物；第二氢氧化钙浆料的用量为9m3～13m3。
23.示例性的，不同于现有技术中将第二氢氧化钙浆料多次补加至碳酸化器中，本发明使用的生产工艺是将第二氢氧化钙的补加次数缩减为一次，并且限制补加量为9m3～13m3，此时，能够减少补加器件二氧化碳的消耗量以及耗费的电量，从而在降低生产成本的同时，进一步缩短了碳酸钙沉淀的生产时间。
24.示例性的，第二氢氧化钙浆料的用量优选为11m3～13m3，第二氢氧化钙浆料的浓度为mol/l。
25.示例性的，如图2所示，该碳酸化器200包括主填料口202和副填料口203，其中，第一氢氧化钙浆料通过主填料口202流入碳酸化器200。第二氢氧化钙浆料通过副填料口203流入碳酸化器200。
26.在实际应用中，先将35m3～45m3的第一氢氧化钙浆料通过主填料口流入碳酸化器，并在二氧化碳的作用下生成第一产物，接着将9m3～13m3的第二氢氧化钙浆料通过副填料口补充至碳酸化器中进行碳酸化反应，获得第二产物。
27.示例性的，如图2所示，碳酸化器200包括进气口204和出气口205，二氧化碳通过进气口进入碳酸化器200中，并通过多层孔板201被分割成小气泡，反应结束后产生的尾气从出气口排出。
28.步骤103：将第一产物与第二产物混合，获得碳酸钙沉淀。
29.示例性的，生产碳酸钙沉淀的时间为124min～130min，优选为124min～126min。
30.本发明实施例还提供一种利用上述碳酸钙沉淀的生产工艺生产出的碳酸钙沉淀，该碳酸钙沉淀的生产时间较短，耗能低，每年增加产量2.8万吨。
31.为了验证本发明实施例提供的碳酸钙沉淀的生产工艺，本发明实施例采用实施例和对比例进行说明。
32.实施例一
33.第一步，生成第一产物：将35m3的第一氢氧化钙浆料通入碳酸化器中，使其与碳酸化器内的过量的二氧化碳进行碳酸化反应，获得第一产物。
34.第二步，生成第二产物：在二氧化碳的作用下，将9m3的第二氢氧化钙浆料补充至碳酸化器中进行碳酸化反应，获得第二产物。
35.第三步，生成碳酸钙沉淀：将第一产物和第二产物混合，并从碳酸化器中收集出碳酸钙沉淀，整个生产过程的时长为124min，碳酸钙沉淀的产量为15.8万吨/年。将该工艺产生的碳酸钙沉淀用于三台造纸机生产纸张时，每年节约86万度电、3.6万吨水。
36.实施例二
37.第一步，生成第一产物：将45m3的第一氢氧化钙浆料通入碳酸化器中，使其与碳酸化器内的过量的二氧化碳进行碳酸化反应，获得第一产物。
38.第二步，生成第二产物：在二氧化碳的作用下，将13m3的第二氢氧化钙浆料补充至碳酸化器中进行碳酸化反应，获得第二产物。
39.第三步，生成碳酸钙沉淀：将第一产物和第二产物混合，并从碳酸化器中收集出碳酸钙沉淀，整个生产过程的时长为130min，碳酸钙沉淀的产量为14.9万吨/年。将该工艺产生的碳酸钙沉淀用于三台造纸机生产纸张时，每年节约64.5万度电、2.7万吨水。
40.实施例三
41.第一步，生成第一产物：将41m3的第一氢氧化钙浆料通入碳酸化器中，使其与碳酸化器内的过量的二氧化碳进行碳酸化反应，获得第一产物。
42.第二步，生成第二产物：在二氧化碳的作用下，将11m3的第二氢氧化钙浆料补充至碳酸化器中进行碳酸化反应，获得第二产物。
43.第三步，生成碳酸钙沉淀：将第一产物和第二产物混合，并从碳酸化器中收集出碳酸钙沉淀，整个生产过程的时长为126min，碳酸钙沉淀的产量为15.1万吨/年。将该工艺产生的碳酸钙沉淀用于三台造纸机生产纸张时，每年节约78.8万度电、3.3万吨水。
44.对比例一
45.第一步：将25m3的第一氢氧化钙浆料通入碳酸化器中，使其与碳酸化器内的过量的二氧化碳进行碳酸化反应，生成碳酸钙沉淀。
46.第二步：在二氧化碳的作用下，将10m3的第二氢氧化钙浆料补充至碳酸化器中进行碳酸化反应，反应结束后，接着将5m3的第二氢氧化钙浆料补充至碳酸化器中进行碳酸化反应，完全反应后，最后将4m3的第二氢氧化钙浆料补充至碳酸化器中进行碳酸化反应，生成碳酸钙沉淀。
47.第三步：将上述碳酸钙沉淀从碳酸化器中收集出来，整个生产过程的时长为148min，碳酸钙沉淀的产量为13.0万吨/年。将该工艺产生的碳酸钙沉淀的产量无法满足三台造纸机生产纸张。
48.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种碳酸钙沉淀的生产工艺，其特征在于，应用于碳酸化器，包括：在碳酸化器中，利用二氧化碳与第一氢氧化钙浆料进行碳酸化反应，获得第一产物；所述第一氢氧化钙浆料的用量为35m3～45m3；在所述二氧化碳的作用下，将第二氢氧化钙浆料补充至碳酸化器中进行碳酸化反应，获得第二产物；所述第二氢氧化钙浆料的用量为9m3～13m3；将所述第一产物与所述第二产物混合，获得碳酸钙沉淀。2.根据权利要求1所述的碳酸钙沉淀的生产工艺，其特征在于，生产所述碳酸钙沉淀的时间为124min～130min。3.根据权利要求1所述的碳酸钙沉淀的生产工艺，其特征在于，所述第一氢氧化钙浆料的固含量为18％，所述第二氢氧化钙浆料的固含量为18％，所述二氧化碳为过量的二氧化碳。4.根据权利要求1所述的碳酸钙沉淀的生产工艺，其特征在于，所述碳酸化器包括多层孔板，所述孔板用于将所述二氧化碳切割成二氧化碳小气泡。5.根据权利要求1所述的碳酸钙沉淀的生产工艺，其特征在于，所述碳酸化器包括主填料口和副填料口，所述第一氢氧化钙浆料通过所述主填料口流入所述碳酸化器；所述第二氢氧化钙浆料通过所述副填料口流入所述碳酸化器。6.根据权利要求1所述的碳酸钙沉淀的生产工艺，其特征在于，所述碳酸化器包括进气口和出气口，所述出气口用于将反应过程中产生的尾气排出；所述二氧化碳通过进气口进入所述碳酸化器中。7.根据权利要求1所述的碳酸钙沉淀的生产工艺，其特征在于，所述第一氢氧化钙浆料的用量为41m3～50m3；所述第二氢氧化钙浆料的用量为11m3～13m3。8.根据权利要求2所述的碳酸钙沉淀的生产工艺，其特征在于，生产所述碳酸钙沉淀的时间为124min～126min。9.一种利用权利要求1～8任一项所述的碳酸钙沉淀的生产工艺生产出的碳酸钙沉淀。

技术总结
本发明公开一种碳酸钙沉淀及其生产工艺，涉及碳酸钙沉淀技术领域，以较低的成本缩短碳酸钙沉淀的生产时间，提高碳酸钙沉淀的产量。该生产工艺包括：在碳酸化器中，利用二氧化碳与第一氢氧化钙浆料进行碳酸化反应，获得第一产物；所述第一氢氧化钙浆料的用量为35m3～50m3；在所述二氧化碳的作用下，将第二氢氧化钙浆料补充至碳酸化器中进行碳酸化反应，获得第二产物；所述第二氢氧化钙浆料的用量为9m3～13m3；将所述第一产物与所述第二产物混合，获得碳酸钙沉淀。获得碳酸钙沉淀。获得碳酸钙沉淀。


技术研发人员：宾海荣 毕远波 罗建华
受保护的技术使用者：亚太森博（广东）纸业有限公司
技术研发日：2023.08.29
技术公布日：2023/10/20