Гидроксид кальция, также известный как гашеная известь или гашеная известь, обычно получают из известняка с помощью процесса, называемого гашением. Вот необходимые шаги:

Добыча: Известняк добывается из карьеров и транспортируется на перерабатывающий завод.

Кальцинирование: Известняк нагревают до высокой температуры (около 1000°C) в печи для обжига извести для получения оксида кальция (также известного как негашеная известь). Этот процесс называется прокаливанием и удаляет из известняка углекислый газ, оставляя после себя оксид кальция.

Гашение: Затем негашеную известь смешивают с водой в процессе, называемом гашением. Вода вызывает химическую реакцию, в результате которой образуется гидроксид кальция:

СаО + Н2О → Са(ОН)2

Реакция экзотермическая и выделяет много тепла.

Очистка и сушка. Затем гидроксид кальция очищают от примесей и избытка воды. Обычно это делается с помощью вращающейся печи или вертикальной печи. Затем очищенный гидроксид кальция сушат для удаления оставшейся влаги.

Упаковка и хранение. Наконец, гидроксид кальция упаковывают и хранят в мешках или контейнерах до тех пор, пока он не будет готов к использованию.

В целом, производство гидроксида кальция из известняка включает использование высоких температур, воды и бережное обращение с материалами для обеспечения безопасности рабочих. Этот процесс широко используется в различных отраслях промышленности, таких как очистка воды, строительство и сельское хозяйство.

Растворимость гидроксида кальция Ca(OH)2 увеличивается с увеличением площади его поверхности. Это связано с тем, что гидроксид кальция растворяется в воде в результате поверхностной реакции, когда молекулы воды взаимодействуют с ионами кальция и гидроксида на поверхности твердого тела.

Когда площадь поверхности гидроксида кальция увеличивается, увеличивается площадь поверхности, с которой могут взаимодействовать молекулы воды, что увеличивает скорость и степень растворения. В результате гидроксид кальция с большой площадью поверхности будет легче растворяться в воде, чем гидроксид кальция с малой площадью поверхности.

На растворимость гидроксида кальция в воде также влияют такие факторы, как температура и рН. При более высоких температурах и более высоких значениях pH растворимость гидроксида кальция в воде увеличивается. Однако эти факторы не так существенно влияют на растворимость, как площадь поверхности.

Растворимость гидроксида кальция с высокой удельной поверхностью можно рассчитать по следующему уравнению:

Ksp = [Ca2+][OH-]^2

Где Ksp — константа произведения растворимости гидроксида кальция, [Ca2+] — концентрация ионов кальция в растворе, а [OH-] — концентрация ионов гидроксида в растворе.

Для расчета растворимости гидроксида кальция необходимо знать значение Ksp и концентрации ионов кальция и гидроксида в растворе. Значение Ksp для гидроксида кальция при комнатной температуре (25°C) составляет примерно 5.5 x 10^-6.

Концентрацию ионов кальция в растворе можно рассчитать по следующему уравнению:

[Ca2+] = (Ca(OH)2, растворенный в воде) / (общий объем раствора)

Концентрацию гидроксид-ионов в растворе можно рассчитать по следующему уравнению:

[ОН-] = 2 х [Са2+]

Как только вы определили концентрации ионов кальция и гидроксида в растворе, вы можете подставить их в уравнение константы произведения растворимости, чтобы рассчитать растворимость гидроксида кальция.

Важно отметить, что растворимость гидроксида кальция с высокой удельной поверхностью может отличаться от растворимости обычного гидроксида кальция из-за его увеличенной площади поверхности. Поэтому для определения растворимости гидроксида кальция с высокой удельной поверхностью могут потребоваться экспериментальные измерения.

Печь для обжига извести — это печь, используемая для обжига известняка (карбоната кальция) с получением негашеной извести (оксида кальция). Процесс прокаливания проводят в печи для обжига извести при высоких температурах, обычно выше 900°С.

Процесс печи для обжига извести

Предварительный нагрев

Известняк нагревают в камере предварительного нагрева до температуры около 800°C. Это удаляет любую влагу или примеси, которые могут присутствовать в известняке.

Прокаливание

Предварительно нагретый известняк подается в печь для обжига извести, где он нагревается до температуры около 1200-1300°C. При этой температуре известняк распадается на оксид кальция и углекислый газ. Углекислый газ выбрасывается в атмосферу в виде газа, а оксид кальция или негашеная известь собирается на дне печи.

Охлаждение

Затем негашеную известь охлаждают в холодильной камере, чтобы предотвратить ее реакцию с воздухом и поглощение влаги. Это важно, потому что негашеная известь является очень реакционноспособным веществом, которое может реагировать с водой с выделением тепла и пара.

Увлажнение

Охлажденную негашеную известь затем гидратируют, добавляя к ней воду, что вызывает ее реакцию и образование гидроксида кальция, также известного как гашеная известь.

Процесс обжига извести используется для производства негашеной извести, которая широко используется в различных отраслях промышленности, включая строительство, производство стали, сельское хозяйство и очистку воды. Этот процесс является энергоемким и требует тщательного контроля температуры и других параметров процесса, чтобы гарантировать постоянное качество производимой негашеной извести и требуемую чистоту.

Цилиндрический десульфуризатор на основе кальция представляет собой материал, используемый в процессе десульфурации промышленных газов, таких как дымовые газы электростанций или установок для сжигания отходов. Десульфуризатор обычно изготавливается из оксида кальция (CaO) или гидроксида кальция (Ca(OH)2), которые реагируют с соединениями серы в газе с образованием сульфита кальция (CaSO3) или сульфата кальция (CaSO4).

Принцип цилиндрического десульфуратора на основе кальция основан на химической реакции между материалом десульфуратора и соединениями серы, присутствующими в газовом потоке. Десульфуризатор обычно изготавливается из оксида кальция (CaO) или гидроксида кальция (Ca(OH)2), которые реагируют с соединениями серы с образованием сульфита кальция (CaSO3) или сульфата кальция (CaSO4).

Цилиндрическая форма десульфуратора обеспечивает большую площадь поверхности для контакта газа с десульфурирующим материалом, что позволяет эффективно удалять соединения серы из газового потока. Поток газа проходит через слой десульфуратора, и когда он проходит через цилиндрический десульфуратор, соединения серы реагируют с материалом на основе кальция.

Химическая реакция, происходящая в десульфуризаторе, обычно представляет собой кислотно-щелочную реакцию, при которой соединения серы, присутствующие в газовом потоке, действуют как кислоты, а материал на основе кальция действует как основание. Продукты реакции, сульфит кальция или сульфат кальция, представляют собой твердые вещества, которые легко удаляются из газового потока.

Эффективность процесса десульфурации зависит от различных факторов, таких как тип и концентрация соединений серы в газовом потоке, температура и давление газового потока, расход газового потока, а также количество и тип используемого десульфурирующего материала. .

Десульфуризаторы на основе кальция предпочтительны в процессе десульфурации из-за их высокой реакционной способности, низкой стоимости и доступности. Цилиндрическая форма десульфуратора также дает преимущество по сравнению с другими формами, такими как гранулы или порошки, поскольку она обеспечивает более равномерное распределение десульфурирующего материала в корпусе реактора, что приводит к более эффективному процессу десульфурации.

Технологическая схема устройства для производства углекислого газа варьируется в зависимости от конкретной технологии и используемого оборудования. Однако общий технологический процесс получения диоксида углерода (CO2) из различных источников, таких как процессы ферментации или сжигания, обычно включает следующие этапы:

Сбор исходного газа

Исходный газ, содержащий CO2, собирается из выхлопных газов процесса или сгорания или из процесса ферментации.

Очищение

Собранный исходный газ очищается путем удаления таких примесей, как вода, диоксид серы и другие загрязнители, которые могут помешать производственному процессу.

Сжатие

Очищенный газ CO2 сжимается до более высокого давления для облегчения последующих этапов обработки.

Охлаждение

Сжатый газ CO2 охлаждается до очень низкой температуры, в результате чего газ конденсируется в жидкость.

Разделение

Затем жидкий CO2 отделяют от любых оставшихся примесей или неконденсируемых газов.

Хранение и распространение

Очищенный и отделенный жидкий CO2 затем хранится в резервуарах или транспортируется клиентам для различных промышленных или коммерческих целей, таких как производство продуктов питания и напитков, добыча нефти и газа или медицинское использование.

В целом, оборудование для производства углекислого газа играет решающую роль в обеспечении надежных поставок высококачественного CO2 для широкого спектра промышленных и коммерческих применений.