碳化塔内部优化及改善流程碳化过程集化学反应、能量转化、物料溶质传输与扩散、过饱和溶液结晶等多种物理化学过程,同时又有固、液、气三种物质状态共同存在并反应,因此要实现碳化过程的优化控制、改善生产工艺流程难度大。笔者从碳化过程的反应原理与控制要素方面入手,采纳碳酸钙碳化塔设备反应装置提出针对性的改善措施,以期提高碳酸钙碳化过程的转化率以及产品的质量。碳化生产工艺是整个碳酸钙碳化生产工序的重中之重,因此碳化塔控制设备是化工企业的核心设备。碳酸钙碳化工序处于枢纽地位,而碳化塔又是碳化工序的关键设备。国内企业普遍采纳的碳化塔是铸铁内冷式索尔维塔或钢制碳化塔,这种结构的碳化塔内部表面相对比较粗糙,而且冷却系统的管道外壁工艺精度较低,易磨损和腐蚀,碳化塔工作二十个小时左右就必须进行清洁维护工作,因此工作效率较低难以实现自动化、机械化生产。碳化过程的控制要素 科学控制碳化过程的主要目的是为了进一步保证整个碳化反应过程当中的化学能量与物质的动态平衡,从而使碳化反应能够平稳高效的进行,最终使获得反应物质具备较高的转化率与产品质量。碳化过程的主要控制要素包括:碳化制碱塔内的物理参数如塔底气压、塔内温度场变化、反应液结晶析出产品的温度等。国内目前在碳化过程当中还没有研发出先进的监测与控制装置来实现反应过程当中对于核心元素元素在反应物与生成物中所占比例,因此无法对于碳化过程提高反应的转化率来提高产品产量。另一方面碳化塔塔底的气压是影响塔上部碱性气体的输入量的关键因素,所以要实现碳化过程当中对塔底气压的控制;碳化塔内温度场主要受冷却系统与内部碳化反应能量转化的影响,由此可见通过对碳化塔内气压与温度场的实时控制能够控制反应过程,提高反应物料的转化率得到高质量的产品。碳化过程化学反应原理 由结晶的动力学与热力学知识可知,液态物质结晶主要分为结晶形核与晶核长大两个过程。碳酸钙碳化反应中碳酸钙晶体析出原理与此相同即碳酸钙在过饱和状态通过改变温度等参数降低溶解度从而析出细小晶体,同时析出的大量细小晶体在有限空间内相互接触、结合成较大的晶体从而得到大量碳酸钙晶体。碳化过程影响产品转化率的主要因素是碳化溶液的过饱和程度、碳化溶液的温度、晶体形核率与晶核生长速度等,这其中碳化溶液的过饱和程度直接影响析出晶体的数量与晶体大小。因此可以对通过智能控制碳化溶液的过饱和程度与冷却速度等使晶体的形成速度与生长速度达...