納米碳酸鈣制備新工藝的研究及其數(shù)學模型的建立.pdf

1、本論文將超聲波引入碳化過程,發(fā)現(xiàn)超聲波可以在一定程度上強化碳化反應,縮短碳化時間,使納米CaCO<,3>粒徑更加細小.為了從根本上強化碳化反應,本文開發(fā)了一種新的碳化工藝——自吸式攪拌碳化法,并作為本文研究的重點.試驗中用pH計和電導率儀跟蹤碳化反應的全過程,研究了碳化過程的特點.結果表明:這種帶有高速攪拌的自吸式反應器,可以極大地強化碳化反應,可以使CO<,2>的平均吸收率提高到75﹪左右,而且使反應時間縮短了4倍多(和傳統(tǒng)的鼓泡攪拌

2、法相比),制備的納米碳酸鈣粒徑為30-50nm,粒度分布更窄.文中還以CO<,2>的吸收率和沉降體積為參數(shù),對溫度、CO<,2>濃度和Ca(OH)<,2>濃度進行了單因素和正交試驗研究,最終確定了制備納米碳酸鈣的最佳工藝條件:溫度為20-30℃,Ca(OH)<,2>濃度為8-12﹪,CO<,2>濃度為50-80﹪.為了滿足不同行業(yè)對不同晶形碳酸鈣的需求,本論文以自吸式攪拌反應器為主體設備,通過添加不同的添加劑,得到了立方形、鏈形、片形、

3、球形和棒形五種超細碳酸鈣產(chǎn)品.并以晶體生長動力學為基礎,從添加劑的種類、用量及添加時間三個角度出發(fā),研究了其對CaCO<,3>產(chǎn)品的粒度和晶形的影響.基于粘膠工業(yè)的需求以及實際生產(chǎn)中存在的問題,本文從納米碳酸鈣的活化機理出發(fā),研究了粘膠專用低吸油量納米活性碳酸鈣的工藝條件和主要影響因素.工藝條件選擇活化溫度為50-60℃,活化時間為1小時.研究表明,活化劑、添加劑、碳化工藝對吸油值都有較顯著的影響.最終選擇了兩種較好的復合活化劑和相應的