Przegląd reaktorów wykorzystywanych do wytwarzania strącanego węglanu wapnia w procesie karbonatyzacji

• Autorzy: Czaplicka Natalia , Konopacka-Łyskawa Donata

Warianty tytułu

EN

The overview of reactors used for the production of precipitated calcium carbonate via carbonation route

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym ze sposobów produkcji na skalę przemysłową strącanego węglanu wapnia (PCC) jest karbonatyzacja, czyli proces wykorzystujący do reakcji gazowy dwutlenek węgla. Warunki hydrodynamiczne wytwarzane w reaktorze, w którym jest prowadzona precypitacja, wpływają na przebieg procesu oraz na charakterystykę wytrącanych cząstek węglanu wapnia. W niniejszej pracy omówiono konstrukcje standardowych reaktorów i nowe propozycje rozwiązań konstrukcyjnych stosowanych do syntezy węglanu wapnia oraz przedstawiono wpływ warunków precypitacji w wybranych reaktorach na charakterystykę cząstek PCC.

EN

Carbonation is one of the methods for the production of precipitated calcium carbonate (PCC) on the industrial scale. A gaseous CO2 is used as a reagent in this process. The hydrodynamic conditions generated in the reactor affect the course of the process and the characteristics of the precipitated calcium carbonate particles. This paper discusses the construction of standard reactors and new proposed construction used for the synthesis of calcium carbonate and presents the effect of precipitation conditions in selected reactors on the characteristics of PCC particles.

Słowa kluczowe

PL

węglan wapnia; precypitacja; karbonatyzacja; reaktory

EN

calcium carbonate; precipitation; carbonation process; reactors

• Wydawca: Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Aparatury Badawczej i Dydaktycznej, COBRABiD sp. z.o.o
• Czasopismo: Aparatura Badawcza i Dydaktyczna
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 24, nr 1
• Strony: 75--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czaplicka Natalia

• Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Inżynierii Procesowej i Technologii Chemicznej, Gdańsk, Polska

autor

Konopacka-Łyskawa Donata

• Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Inżynierii Procesowej i Technologii Chemicznej, Gdańsk, Polska

Bibliografia

• [1] Kitamura M., Controlling factor of polymorphism in crystallization process, J. Cryst. Growth, 237-239 (2002), 2205-2214.
• [2] Konopacka-Łyskawa D., Cisiak Z., Kawalec-Pietrenko B., Effect of liquid circulation in the draft-tube reactor on precipitation of calcium carbonate via carbonation, Powder Technol., 190 (2009), 319.
• [3] Kakaraniya S., Gupta A., Mehra A., Reactive Precipitation in Gas-Slurry Systems: The CO2–Ca(OH)2–CaCO3 System, Ind. Eng. Chem. Res., 46 (2007), 3170-3179.
• [4] Udrea I., Capat C., Olaru E. A., Isopescu R., Mihai M., Mateescu C. D., Bradu C., Vaterite synthesisvia gas-liquid route under controlled pH conditions, Ind. Eng. Chem. Res., 51 (2012), 8185-8193.
• [5] Ding L., Wu B., Luo P., Preparation of CaCO3 nanoparticles in a surface-aerated tank stirred bya long-short blades agitator, Powder Technol., 333 (2018), 339-346.
• [6] Konopacka-Łyskawa D., Kościelska B., Karczewski J., Gołąbiewska A., The influence of ammonia and selected amines on the characteristics of calcium carbonate precipitated from calcium chloride solutions via carbonation, Materials Chemistry and Physics, 193 (2017), 13-18.
• [7] Kim Y. J., You J. K., Hong W. H., Yi K. B., Ko C. H., Kim J.-N., Characteristics of CO2 absorption into aqueous ammonia, Sep. Sci. Technol., 43 (2008) 4, 766-777.
• [8] Ukrainczyk M., Kontrec J., Babić-Ivancić V., Brecević L., Kralj D., Experimental design approach to calcium carbonate precipitation in a semicontinuous process, Powder Technol., 171 (2007), 192-199.
• [9] Bao W., Li H., Zhang Y., Preparation of monodispersed aragonite microspheres via a carbonation crystallization pathway, Cryst. Res. Technol., 44 (2009) 4, 395-401.
• [10] Schultz L. N., Andersson M. P., Dalby K. N., Muter D., Okhrimenko D. V., Fordsmand H., Stipp S. L. S., High surface area calcite, J. Cryst. Growth, 371 (2013), 34-38.
• [11] Han Y. S., Hadiko G., Fuji M., Takahashi M., Factors affecting the phase and morphology of CaCO3 prepared by a bubbling method, J. Eur. Cer. Soc., 26 (2006), 843-847.
• [12] Konopacka-Łyskawa D., Kościelska B., Karczewski J., Controlling the size and morphology of precipitated calcite particles by the selection of solvent composition, J. Cryst. Growth, 478 (2017), 102-110.
• [13] Popescu M.-A., Isopescu R., Matei C., Fagarasan G., Plesu V., Thermal decomposition of calcium carbonate polymorphs precipitated in the presence of ammonia and alkylamines, Adv. Powder Technol., 25 (2014), 500-507.
• [14] Tsutsumi A., Nieh J.-Y., Fan L.-S., Role of the Bubble Wake in Fine Particle Production of Calcium Carbonate in Bubble Column System, Ind. Eng. Chem. Res., 30 (1991), 2328-2333.
• [15] Tamura K., Tsuge H., Characteristic of multistage column crystallizer for gas-liquid reactive crystallization of calcium carbonate, Chem. Eng. Sci., 61 (2006), 5818-5826.
• [16] Konopacka-Łyskawa D., Kościelska B. and ŁapińskiM., Precipitation of Spherical Vaterite Particles via Carbonation Route in the Bubble Column and the Gas-Lift Reactor, JOM, 71 (2019) 3, 1041-1048.
• [17] Kang S. H., Lee S. G., Jung W. M., Kim M. C., Kim W.-S., Choi C. K., Feigelson R. S., Effect of Taylor vortices on calcium carbonate crystallization by gas-liquid reaction, J. Cryst. Growth, 254 (2003), 196-205.
• [18] Burns J. R., Jachuck R. J. J., Monitoring of CaCO3 Production on a Spinning Disc Reactor Using Conductivity Measurements, AIChE J., 51 (2005), 5.
• [19] Kędra-Królik K., Gierycz P., Obtaining calcium carbonate in a multiphase system by the use of new rotating disc precipitation reactor, J. Thermal Analysis and Calorimetry, 83 (2006) 3, 579-582.
• [20] Bang J.-H., Jang Y. N., Kim W., Song K. S., Jeon C. W., Chae S. C., Lee S.-W., Park S.-J., Lee M. G., Precipitation of calcium carbonate by carbon dioxide microbubbles, Chem. Eng. J., 174 (2011), 413-420.
• [21] Wang K., Wang Y. J., Chen G. G., Luo G. S., Wang J. D., Enhancement of Mixing and Mass Transfer Performance with a Microstructure Minireactor for Controllable Preparation of CaCO3 Nanoparticles, Ind. Eng. Chem. Res., 46 (2007), 6092-6098.
• [22] Matsumoto M., Fukunaga T., Onoe K., Polymorph control of calcium carbonate by reactive crystallization using microbubble technique, Chem. Eng. Res. Des., 88 (2010) 12, 1624-1630.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).