輕質(zhì)碳酸鈣的設(shè)計(jì)方案

廣西科技大學(xué)化工原理綜合實(shí)驗(yàn)化工10*班一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.對(duì)輕質(zhì)碳酸鈣有一定的認(rèn)識(shí)2.了解輕質(zhì)碳酸鈣的工業(yè)制備方法3.熟悉板框過(guò)濾機(jī)的結(jié)構(gòu)和操作方法4.了解洞道式干燥裝置的基本結(jié)構(gòu)、工藝流程和操作方法5.學(xué)習(xí)測(cè)定物料在恒定干燥條件下干燥特性的實(shí)驗(yàn)方法1.輕質(zhì)碳酸鈣(CaCO3)：一種重要的無(wú)機(jī)粉體材料。具有價(jià)格低、原料廣、無(wú)毒無(wú)害等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、造紙、涂料、油墨、化妝品等行業(yè)作為填料，起到增加體積、降低成本的作用。研著過(guò)濾過(guò)程的進(jìn)行不斷增加。過(guò)濾操作分為恒壓過(guò)濾和恒速過(guò)濾。當(dāng)恒壓操作時(shí)，過(guò)濾介質(zhì)兩側(cè)的壓差維恒壓過(guò)濾方程q2qqeK(1)廣西科技大學(xué)化工原理綜合實(shí)驗(yàn)qe——單位過(guò)濾面積上的虛擬濾液體積(m3/m2)——實(shí)際過(guò)濾時(shí)間(s)；K—過(guò)濾常數(shù)(m2/1s)eK式(2)表明，恒壓過(guò)濾時(shí)/q與q之間為線性關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中記錄下不同過(guò)濾時(shí)間9內(nèi)的單位面積濾液量q，將9/q對(duì)q作圖，可得一直線，其斜率為1/K，而截距為2qe/K。燥的原理：干燥是利用熱量去濕的一種方法，它不僅涉及到氣、固兩相間的傳熱與傳質(zhì)，而且涉及到濕分以氣態(tài)或液態(tài)的形式自物料內(nèi)部向表面?zhèn)髻|(zhì)的機(jī)理。由于物料的含水性質(zhì)和物料形狀的差異，水分傳遞速率的大小差別很大，概括起來(lái)，它受到物料及其含水性質(zhì)，干燥介質(zhì)的性質(zhì)、流速，干燥介質(zhì)與濕物料接觸方式等各種因素的影響。按干燥過(guò)程中空氣狀態(tài)參數(shù)是否變化，可將干U燥速率的d干U燥速率的d定W義為單位干G燥C面積(提供濕分汽化的面積)、單位時(shí)間內(nèi)所除dX隨著干燥時(shí)間的延直到物料質(zhì)量不變?yōu)镚CX為：GC將物料烘干后稱重得到絕干物料重C4)計(jì)算出每一時(shí)刻的瞬間含水率dd廣西科技大學(xué)化工原理綜合實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)儀器和藥品儀器：消化池、泵、碳化塔、三級(jí)篩、旋液分離器、板框過(guò)濾機(jī)、洞道干燥機(jī)、溫度計(jì)實(shí)驗(yàn)第3頁(yè)，總共13頁(yè)-廣西科技大學(xué)化工原理綜合實(shí)驗(yàn)稱取一定量的生石灰放入消化池中，按照H2O:CaO(質(zhì)量比)為5:1的比例用80C左右的熱水在消化池進(jìn)行消化，攪拌至消化基本完全時(shí)，靜置冷卻60min，再攪拌10min后就可以放將配制定量濃度12Bé的Ca(OH)2懸浮液先進(jìn)行預(yù)冷或加熱至某溫度(10~40C)，加入到碳化塔中，前期控制溫度(如加入冰袋控制至30-40C).然后通入CO2和空氣的混合氣體(其中CO2氣體為100ml/h，空氣為250ml/h左右)，在反應(yīng)后期溫度控制在50-60C。從碳化塔底部的采樣口先放掉沉積在管口內(nèi)的懸浮液后，再放出約100ml的懸浮液到500ml的燒杯中，靜置約一分鐘后向懸浮液中廣西科技大學(xué)化工原理綜合實(shí)驗(yàn)無(wú)色則到達(dá)終點(diǎn)，應(yīng)該測(cè)兩次。然后再碳化10min后停止。過(guò)濾溫度應(yīng)在50C以上，在配漿糟中加入CaCO3和一定量的水，配制成CaCO3含量為8%~10%按板框的編號(hào)順序排列過(guò)濾機(jī)的板與框。安裝濾布時(shí)，必須把濾布用水浸透，再將濕濾布蓋在濾框的兩側(cè)，濾布孔要對(duì)準(zhǔn)過(guò)濾機(jī)的孔道，表面要平整不起皺紋，然后壓緊螺桿和板與框。，然后停止進(jìn)料泵。節(jié)閥的開(kāi)啟狀態(tài)，用容器接濾出口處的濾液。速漸慢呈滴狀流出時(shí)，停止過(guò)濾操作。洗滌，開(kāi)啟進(jìn)水閥向洗水罐加一定量的水，進(jìn)行洗滌操作。洗滌完畢后，關(guān)閉有關(guān)的閥門旋開(kāi)壓緊質(zhì)碳酸鈣沉降體積值含義：以定量水為連續(xù)相，定量碳酸鈣為分散相，分散均勻積值。按下式計(jì)算沉降體積x：x(mL/g)V/10.0g7.容重的測(cè)定表1.表1.過(guò)濾實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄與密度相關(guān)，密度大容重也大，密度小容重也小。測(cè)定方法X：準(zhǔn)G確稱取10.0g干燥過(guò)的樣品盡量碾碎，轉(zhuǎn)移到量筒中，靜置，記錄其所占的體V0積五、實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄1.經(jīng)測(cè)量知壓濾板板框邊長(zhǎng)為11.7cm,圓的直徑為5.2cmL3.容重：準(zhǔn)確稱取10.0g干燥過(guò)的樣品盡量碾碎，轉(zhuǎn)移到量筒中，靜置，記錄其所占的體積V=17.2mL。4.輕序序號(hào)記錄時(shí)間序號(hào)記錄時(shí)間t/st/s10234567895.干燥時(shí)間與重量的關(guān)系第6頁(yè)，總共13頁(yè)-廣西科技大學(xué)化工原理綜合實(shí)驗(yàn)，表2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄質(zhì)量/g時(shí)間/s質(zhì)量/g時(shí)間/s81.08:2279.016:4880.98:3278.917:0880.89:0478.817:3880.79:2778.718:0480.69:4578.618:1880.510:2378.518:4080.410:4078.419:1980.311:1978.319:5180.211:3378.220:3080.111:5678.120:5780.012:2178.021:2079.912:4977.922:1279.813:1477.822:4179.713:3877.723:3879.614:0677.60:24:5679.514:2977.50:26:0679.415:0077.40:29:0479.315:2977.30:35:3179.215:5677.20:41:2079.116:1477.20:52:55六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理1.計(jì)算沉降體積x的計(jì)算：V24.3V24.3x2.43mL/g2.容重的測(cè)定G10X30.581g/cm3V17.203.輕質(zhì)碳酸鈣的過(guò)濾A×0.026]×4=0.0463m2單位過(guò)濾面積獲得的過(guò)濾體積qVqVV32V(m3/m2)A0.0463qqKK將θ/q對(duì)q作圖，可得一直線，其斜率為1/K，而截距為2qe/K。第7頁(yè)，總共13頁(yè)-廣西科技大學(xué)化工原理綜合實(shí)驗(yàn)表3.輕質(zhì)碳酸鈣過(guò)濾的數(shù)據(jù)處理77m3m第8頁(yè)，總共13頁(yè)-廣西科技大學(xué)化工原理綜合實(shí)驗(yàn)4.輕質(zhì)碳酸鈣的干燥由實(shí)驗(yàn)測(cè)得絕干物料的量GC77.269.87.4g物料含水量XGGCG7.4(g水/g絕干物料)GC7.4處理結(jié)果如下表4所示表表4.輕質(zhì)碳酸鈣的干燥實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果表第9頁(yè)，總共13頁(yè)-廣西科技大學(xué)化工原理綜合實(shí)驗(yàn)減少的質(zhì)X/kg濕分/kg時(shí)間τ/s物料質(zhì)量G/g量/g干物料013.20.10.783813.10.10.77035013.00.10.75685712.90.10.74327712.80.10.729710012.70.10.716213312.60.10.702715812.50.10.689218112.40.10.675721112.30.10.662224612.20.10.648626212.10.10.635129212.00.10.621632311.90.10.608134411.80.10.594636611.70.10.581138811.60.10.567642211.50.10.554144011.40.10.540547611.30.10.527050211.20.10.513551211.10.10.500054411.00.10.486556710.90.10.473058510.80.10.459562310.70.10.445964010.60.10.432467910.50.10.418969310.40.10.405471610.30.10.391974110.20.10.378476910.10.10.364979410.00.10.35148189.90.10.33788469.80.10.32438699.70.10.31089009.60.10.29739299.50.10.28389569.40.10.27039749.30.10.256810089.20.10.243210289.10.10.229710589.00.10.2162第10頁(yè)，總共13頁(yè)-廣西科技大學(xué)化工原理綜合實(shí)驗(yàn)根據(jù)上表4作出輕質(zhì)碳酸鈣干燥實(shí)驗(yàn)的物料含水量與時(shí)間的關(guān)系圖，如下圖5所示。000燥條件下的干燥曲線X-τ00000000-0.1000由上圖已測(cè)得的干燥曲線求出不同X下的斜率dX，再由式(3)計(jì)算得到干燥速率U，將Udτ對(duì)X作圖，就是干燥速率曲線，如下圖第11頁(yè)，總共13頁(yè)-廣西科技大學(xué)化工原理綜合實(shí)驗(yàn)圖5.干燥速率U-X的關(guān)系圖論qqqqrc2P1為一定值，由過(guò)濾方程q2qqeK