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【卓创精选】纳米级碳酸钙节能降耗潜力分析
发表于:2020-04-26 09:58 分享至:

以石灰石为原料采用碳化法生产纳米级碳酸钙的工艺过程中,存在着温度条件高-低-高-低的不断变化,致使生产过程需要不断升降温度,造成能量的浪费,企业节能降耗任务艰巨。

⑴选择节能型立窑? 采用节能立窑代替普通立窑,机械化立窑代替土窑、半机械化立窑,既可保证石灰煅烧质量,又能节能降耗。

⑵采用气烧窑代替混料式立窑? 生 产中采用混烧立窑满足不了牙膏级轻质碳酸钙等产品的质量要求,必须采用气烧窑,且气烧窑石灰活性高,基本无污染,灰渣大大减少,对钙产品生产非常有利。上 海华明高技术(集团)有限公司2004年在江西建立3.5万t/a超细活性碳酸钙生产线,率先采用气烧窑;目前辽宁、浙江等部分企业也采用了气烧窑。实践 证明气烧窑具有以下优点:①石灰活性好,产品白度可提高2%,黑色杂质少;②生产能力大,产能便于调控,80m3气烧窑可产石灰80t/d,是混烧窑的2倍以上;③停炉、点火灵活方便。但气窑炉存在着对煤质要求高,运行费用较高,管理、维修难度大等不足。

另外,自1957年奥地利的Wofing公司建造并投产了世界第一座并流蓄热窑以来,在许多国家得到了快速发展。国外已将其成功引入纳米级碳酸钙生产中,意大利西姆公司采用的单管或双管式蓄热立窑,已被我国太原和上海的一些企业采用。

⑶余热回收利用? 煅 烧过程进料一般在预热段进行预热,回收煅烧段高温热气的热量,窑气出窑温度在150-350℃,而窑气进压缩机时要求温度降到40℃以下,因此需要对窑气 进行除尘降温。生产中在立窑出口窑气管至水洗塔之间管道设夹套,套管中走水,窑气与水进行热交换,以降低窑气温度,提高水温(可用于消化用热水或用于洗浴 等)。

碳化过程是放热过程,反应体系温度升高,而传统上要在低温、低浓反应体系生成纳米级碳酸钙,因此必须采用冷冻换热,保证入口石灰乳及反应过程保持在20℃以 下。河北科技大学等单位采用添加晶形控制剂等手段在常温或高温、高浓下生产纳米级碳酸钙新工艺,达到节能及提高生产能力的目的。

纳米级碳酸钙生产过程中合成反应是在水中进行的,所得产品需从水中分离出来,并进行干燥获得粉体产品。对产品进行活化处理,有利于水分脱除;选用先进脱水设 备是分离过程节能降耗的重要措施。纳米碳酸钙由于生产工艺不同、装置各异,因而消耗指标不同,中国无机盐协会钙镁盐分会提出了纳米级碳酸钙消耗指标建议数值,详见表3。

我国纳米级碳酸钙的生产规模在不断增大,应用领域也不断扩展,正在由、油墨等行业向、涂料、胶粘剂、造纸等行业迅速扩展,但是功能性纳米级碳酸钙远 远不能满足市场需求,多为国外产品所垄断,例如日本产的油墨专用OT钙至今还占据我国高端油墨市场。因此,行业企业应在纳米级无机粉体材料应用性能上下功 夫,开发出功能性、专用纳米级碳酸钙等无机功能材料,并不断改进工艺,降低生产过程中的能源消耗,促进我国纳米级碳酸钙行业不断做大做强。