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1、超细碳酸钙的设计方案一、实验目的1、了解轻质碳酸钙的工业制备方法。2、熟悉板框过滤机的结构和操作方法。3、熟悉常压洞道式（厢式）干燥器的构造和操作。4、测定恒压下干燥曲线。5、测定恒压过滤操作时的过滤常数。6、掌握过滤问题的简化工程处理方法。二、实验原理轻质碳酸钙（CaCO3）是一种重要的无机粉体材料。具有价格低、原料广、无毒无害等优点，被广泛应用于塑料、橡胶、造纸、涂料、油墨、化妆品等行业作为填料，起到增加体积、降低成本的作用。研究表明，不同晶型、不同粒度碳酸钙具有不同性质，纳米级超细碳酸钙由于具有较大
2、比表面，因而具有较好的补强特性。轻质碳酸钙的生产方法有多种，有碳化法、纯碱(Na2CO3)氯化钙法、苛化碱法、联钙法、苏尔维(Solvay)法。本实验采用碳化法，以生石灰CaO为原料，经消化、碳化、过滤、干燥、粉碎等步骤而成，涉及的主要反应为：用水消化氧化钙生成石灰乳：CaO+H2O=Ca(OH)2用二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀和水：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O工艺流程二氧化碳↓三、实验仪器和药品药品：CO2、生石灰、1.0%酚酞酒精指示剂、冰块仪器：消化池、泵、碳化塔、三级筛、旋液分
3、离器、板框过滤机、洞道干燥机、波美度计四、实验步骤1、生石灰消化称取一定量的生石灰放入消化池中，按照H2O：CaO(质量比)为5：1的比例用80℃左右的热水在消化池进行消化，搅拌至消化基本完全时，静置冷却60min，再搅拌10min后就可以放出石灰乳。2、石灰乳的精制用冷水将粗灰乳的浓度调和到约13Bé后，用泵将粗灰乳送入三级筛过筛，然后再送入旋液分离器再次进行分离，得到精制石灰乳并进行陈化。3、碳化将配制定量浓度12Bé的Ca(OH)2悬浮液先进行预冷或加热至某温度(10～40℃),加入到碳化塔中,前期
4、控制温度(如加入冰袋控制至30-40℃)。然后通入CO2和空气的混合气体(其中CO2气体为100ml/h，空气为250ml/h左右)，在反应后期温度控制在50-60℃。从碳化塔底部的采样口先放掉沉积在管口内的悬浮液后，再放出约100ml的悬浮液与500ml的烧杯中，静置约一分钟后向悬浮液中滴入2滴1.0%酚酞酒精指示剂并振摇，若呈红色则碳化未完全，若无色则到达终点，应该测两次。然后再碳化10min后停止。4、过滤(板框过滤机)过滤温度应在50℃以上，在配浆糟中加入CaCO3和一定量的水配制成CaCO3含量
5、为8%～10%(质量)的滤液。按板框的编号顺序排列过滤机的板与框。装滤布时，须把滤布用水浸透,再将湿滤布盖在滤框的两侧,滤布孔要对准过滤机的孔道,表面要平整不起皱纹,然后压紧螺杆和板与框。调节贮浆罐前后各阀门开启状态。用将滤浆送入浆罐,当滤浆高度达到浆罐的3/4左右时,关闭送料阀,然后停进料泵。在压力调节阀开启的状态下,启动空压机,开启压缩空气进气阀,向系统输送压缩空气。检查有关调节阀的开启状态,用容器接滤出口处的滤液，打开滤液出口阀,开启滤液进口阀,开始过滤。滤速渐慢呈滴状流出时,停止过滤操作。洗涤，开
6、启进水阀向洗水罐加一定量的水,进行洗涤操作。涤完毕后,关闭有关的阀门，旋开压紧螺杆并将板滤拉开,卸出滤饼,清洗滤布,整理滤板。实验结束,立即用压缩空气将贮料罐内的剩余悬浮液压回配浆灌及其液位计等清洗干净。5、干燥(洞道式干燥器)调节好各项参数,检查天平是否正常.待空气状态稳定后,打开干燥室门将湿产品放入.观察天平,质量稳定时停止干燥.实验结束后,先关闭加热器再关风机.6、沉降体积测量轻质碳酸钙沉降体积值含义：以定量水为连续相，定量碳酸钙为分散相，分散均匀后，一定时间内每克沉降物样品所占有的容积即为碳酸钙沉
7、降体积值。测定方法：确称取13.0克干燥过的样品于烧杯中，加入适量去离子水，并搅拌均匀，转移到10或20的量筒中，静置，记录不同时刻沉降物所占体积。按下式计算沉降体积x：x=V/13.0(mL/g)7、容重测量容重是指其物体体积中所占有的重量，用公式G/V来表达，单位为克/立方厘米。重量与密度相关，密度大容重也大，密度小容重也小。测定方法：确称取10.0克干燥过的样品尽量碾碎，转移到量筒中，置，观测其所占的体积。X=（g/cm³）本实验流程如下所示：五、原始数据记录1、过滤编号滤液量V/ml过滤时间θ编号
8、滤液量V/ml过滤时间θ1100022″2019101007′37″082200038″3520104008′02″02330001′06″2521107008′28″21440001′39″7422110008′54″74545001′59″1123112009′16″11650002′20″4624114009′33″42755002′44″4925116009′51″96860003′08″46261180010′11″
