CN103183369A - 管道连续碳化钙镁装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种管道连续碳化钙镁装置和方法，包括管式反应装置，管式反应装置包括内腔和保温层，在管道反应装置内腔中设置折片或螺旋装置，在管式反应装置前端设置浆液和二氧化碳入口。将待碳化的含氧化钙、氢氧化钙、氧化镁和氢氧化镁中的至少一种固体的浆液搅拌打浆均匀，浆液浓度为2～30g/L，以氧化物计算，将浆液和二氧化碳泵入管道反应装置，使之并流接触；浆液在管道内的停留时间为10～60分钟；碳化反应完成后的浆液从管道反应装置的末端放出，经过固液分离后，得到碳酸氢镁溶液、碳酸氢钙溶液及碳酸钙中的至少一种。本发明通过流体在管道内的局部高速湍流作用实现气体和浆液的接触面提高，整个体系内混流少，整体碳化效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种管道连续碳化钙镁装置和方法，具体为一种管道连续碳化氢氧化镁/氢氧化钙浆液的装置和方法，采用带折片或螺旋的管道连续碳化方式代替常用的碳化塔实现对镁/钙氧化物或氢氧化物浆液的碳化，得到碳酸氢镁/碳酸氢钙溶液，以提高碳化效率和二氧化碳的利用率，减少温室效应。
背景技术
目前，国内外以含钙镁的矿物为原料，采用碳化法生产钙镁碳酸盐产品时，碳化过程实际是含Mg(OH)2或Ca(OH)2、Mg(OH)2和Ca(OH)2混合的碱性浆液，同溶有CO2的酸性溶液进行中和反应，生成相应的碳酸氢盐和碳酸盐的过程。因Ca(OH)2和Mg(OH)2等在水中溶解度很低，在反应过程中有大量固体存在，CO2为气体，只有溶于水形成碳酸，才能与Ca(OH)2和Mg(OH)2反应，故碳化过程属气-液-固三相反应过程，必须保证气-液接触表面积要大，接触要均匀等。这些条件的实现，必须依赖于适宜的反应设备来保证，目前围绕不同设备形成了各自的碳化工艺。目前，国内外主要有间歇鼓泡法、连续喷雾法、间歇搅拌法、超重力法、新型组合法、菌帽鼓泡法以及高剪切碳化法、喷射器或喷射塔吸收法、超声空化法、管式碳化法及内循环碳化法等。
碳化设备分为：塔式、釜式、旋转式和其它式四种形式。鼓泡式、喷雾式、菌帽式、新型组合式等碳化设备，高径比一般≥2.0，统称塔式碳化工艺及设备；搅拌式等碳化设备，高径比≤2.0，统称釜式碳化工艺及设备；超重力式等旋转床形式，统称旋转式碳化工艺及设备；不属于上述三种形式，如带文丘里装置的管式、多管线式等，统称其它形式的碳化工艺及设备。
上述碳化设备应用于轻质碳酸钙的生产过程中，主要是通过如下反应实现Ca(OH)2浆液的碳化，即主要反应1生成碳酸钙，副反应2生成碳酸氢钙溶液：
Ca(OH)2+CO2＝＝CaCO3↓+H2O (反应1)
CaCO3+CO2+H2O＝＝Ca(HCO3)2 (反应2)
而对于浆液Mg(OH)2碳化过程，通过反应3，直接生产碳酸氢镁溶液：
Mg(OH)2+2CO2＝＝Mg(HCO3)2 (反应3)
为强化碳化过程，需要将CO2气体打碎或分割呈微细气泡，于水中实现溶解，以提高反应速度，实现节能降耗，例如工业上采用新型泡罩或加强机械搅拌都是强化传质、有效提高产量和CO2利用率的工艺及设备方法，同时收到节能降耗、增加生产能力的效果。
文献《超细碳酸钙制备新工艺》中提出一种管式碳化法新工艺，是将Ca(OH)2悬浊液通过管式反应器，并在反应器中的文丘里喉部通入CO2与快速流动的氢氧化钙悬浊液相接触，进行碳化反应。由于Ca(OH)2悬浊液在喉部流速很快，增大了气液接触表面积，降低了液膜厚度，提高了Ca(OH)2在液膜内的溶解速度及CO2吸收速度，从而克服了传统的间歇鼓泡式碳化工艺中碳化时液膜阻力较大、产品粒径不均匀等缺点。同时反应析出的碳酸钙结晶不易在反应物表面沉淀，结晶不易生成重晶、孪晶及二次聚晶凝聚，而且也不会出现凝胶现象，有利于控制产品的晶形及粒径。这一种管式碳化反应器的本质是利用二氧化碳在通过文丘里喉部作用的快速流动作用提高气液接触面积，突破液膜阻力，实现产品粒径均匀化。研究还发现管式反应碳化中CO2的转化率、碳化时间都优于相同碳化条件下鼓泡式碳化法。这种管式反应器利用了文丘里的形式实现强力搅拌，该方法对于产生超细碳酸钙粒子的碳化过程十分适用，但机械效率低，压降大，能耗高，效果有待提高有限。这主要是碳化过程中气液在进入管道瞬间混合效果好，但随着浆液在管道内的远距离流动，气液固呈现逐步分离，缺少进一步混合的驱动力，碳化效率提高有限。
发明内容
本发明的目的是提供一种管道连续碳化钙镁装置和工艺，采用一种带折片或螺旋的管道连续碳化方式代替工业常用的碳化塔或管道碳化装置，实现对含固体的镁/钙氧化物或氢氧化物浆液的碳化，该方法适合于氢氧化镁浆液、或主要含氢氧化钙的氢氧化镁浆液(钙/镁摩尔比＜20％)的碳化处理，得到碳酸氢镁/碳酸氢钙溶液的过程。本发明利用管道反应装置具有的无返混特性和无动力搅拌作用，加强碳化反应，提高二氧化碳利用效率，最终得到碳酸氢镁/碳酸氢钙溶液。碳化过程在有折片或螺旋的管道反应装置中进行，二氧化碳和浆液在压力作用下，借助折片或螺旋的引导，使得浆液和二氧化碳被多次分割、复合、旋转等，最终实现二者在反应装置行程内的快速混合、达到提高碳化反应的目的。该装置具有结构紧凑、占地面积小，设备投资及运行费用等均优于罐式反应装置和一般文丘里管道反应器等特点。
本发明具体技术方案如下：
一种管道连续碳化钙镁装置，包括管式反应装置，所述管式反应装置包括内腔和保温层，在所述管道反应装置内腔中设置折片或螺旋装置，在管式反应装置前端设置浆液和二氧化碳入口。
由于碳化反应是在气-液-固三相界面中进行的，CO2的溶解是碳化反应的控制步骤，碳化塔中通过增大搅拌速度，使通入的CO2迅速被击碎成小气泡，增大与气—液—固三相的接触面积，使碳化反应迅速进行，反应充分，缩短反应时间，而本管道反应器中通过设折片或螺旋片装置，使浆液在运行过程中局部形成湍流，提高局部混合物和传质效果，增大气—液—固三相接触面积，实现强化碳化效果的目的。
所述管式反应装置可采用SV型、SX型、SK型等静态混合器中的折片或螺旋结构形式，但不限于这些类型的结构形式。
在所述的管式反应装置的外部设置套管，采用自来水或冷却介质进行冷却，实现冷却或保温在10～50℃，优选为15～30℃。
所述的管道连续碳化钙镁装置，还包括隔膜泵，通过隔膜泵直接将浆液打入管式反应装置。
所述的管道连续碳化钙镁装置，还包括气体压缩装置，通过气体压缩装置将二氧化碳压入管式反应装置。或者利用高压二氧化碳自身的压力压入。
所述管式反应装置的长径比L/d大于10∶1，优选为20∶1以上。
所述的管道连续碳化钙镁装置中，还包含加压装置。所述的管式反应装置内的压力控制在2公斤到40公斤之间，优选为4～20公斤之间。
所述管道反应装置的耐压在4公斤到50公斤之间。
本发明还提供了一种采用上述装置的管道连续碳化钙镁工艺方法，包括如下步骤：
(1)将待碳化的含氧化钙、氢氧化钙、氧化镁和氢氧化镁中的至少一种固体的浆液搅拌打浆均匀，浆液浓度为2～30g/L，以氧化物计算，将浆液和二氧化碳从前端直接泵入管道反应装置，使浆液和二氧化碳并流接触，进行碳化反应。
本发明采用带折片或螺旋的管道反应装置，因存在折片或螺旋的原因，管道阻力较大，特别容易因体系浆液中固含量较高等原因出现操作过程中产生结垢和堵塞等问题，因此，要求浆液浓度为2～30g/L(以氧化物计算，后同)，同时碳化过程是含固体浆液随着碳化进行固体含量降低的过程，这也是本管道碳化装置能够适用于氢氧化镁/氢氧化钙直接碳化制出碳酸氢镁/碳酸氢钙溶液的原因。
(2)所述浆液在管道内的停留时间(即碳化时间)为10～60分钟。
(3)碳化反应完成后的浆液从管道反应装置的末端放出，经过固液分离后，得到碳酸氢镁溶液、碳酸氢钙溶液及碳酸钙中的至少一种。
管道连续碳化钙镁装置及工艺中，待碳化浆料优选为氢氧化镁、氢氧化钙、或白云石煅烧后消化得到的氢氧化钙和氢氧化镁的混合物，浆液浓度为2～30g/L(以氧化物计算)，优选为5～20g/L，更优选为8～20g/L。
管道连续碳化钙镁装置和工艺中，待碳化浆料优选为氢氧化镁和氧化镁的混合物或含氢氧化钙和氧化钙的氢氧化镁浆液(钙/镁摩尔比例小于＜20％)。
所述的二氧化碳浓度为10～100％(体积％)，优选为30％～100％。在总压一定的情况下，CO2体积分数越大，CO2分压也越大，溶液中溶解的CO2就越多，有利于碳化进行，有利于HCO3 -同Ca2+、Mg2+作用生成可溶性的碳酸氢钙/镁。因此，碳化气体中的CO2的质量分数应尽量控制高，另外，CO2浓度高、碳化时间缩短，可节省能耗，提高CO2利用率，控制高浓度有利于降低管道反应装置的体积，本工艺中CO2浓度优选控制在30％～100％。
在所述的管式反应装置的外部设置套管，采用自来水或冷却介质进行冷却，实现管式反应装置的冷却或保温在10～50℃，优选为15～30℃。
所述的浆液通过隔膜泵直接打入管式反应装置；二氧化碳通过气体压缩装置压入管式反应装置，或者利用高压二氧化碳自身的压力压入管式反应装置。
所述的碳化反应可选择在加压条件下进行，压力控制在2公斤到50公斤之间，优选为4～20公斤之间。在氢氧化镁和氢氧化钙浆液碳化过程中，为加强碳化效果，需采用加压操作，目前工业上塔式碳化设备受到设备耐压条件等制约，压力一般在2～4公斤左右，而管道连续碳化装置具有容易解决碳化设备耐压的优势，特别适用于加压操作，工业上管道反应装置操作压力完全可提高到4～50公斤，通过加压操作有利于提高碳酸氢镁/钙的溶解度和降低碳化过程中固体含量，特别是对于氢氧化钙的碳化过程中，加压有利于碳酸钙反应向碳酸氢钙的转化(即反应2)，促进可溶性碳酸氢钙的生成，从而降低固含量。总之，通过加压可以提高碳化效果、设备生产能力、消除堵塞，具有CO2利用率高等优点。
对碳酸氢镁和碳酸氢钙稳定性和可溶性比较，碳酸氢镁相对能够更加稳定地以溶液状态存在，本装置更适合于纯氢氧化镁的碳化，而氢氧化钙碳化制备碳酸氢钙过程中，固体碳酸钙的生成的趋势大，不利于该装置的运行，但控制氢氧化钙的比例，该设备对含少量的氢氧化钙的氢氧化镁浆液也有较好的适用性，特别钙/镁摩尔比例小于＜20％的氢氧化镁浆液的碳化效果好。
在氢氧化钙/氢氧化镁的碳化过程中，氧化镁或氧化钙在饱和CO2溶液中的饱和溶解度随温度的升高而下降，从热力学方面考虑，温度升高不利于Mg(OH)2的碳化，从动力学方面考虑，由于Mg(OH)2碳化反应的速度较慢，温度降低会使反应时间延长，对生产不利。因此反应温度的选择需要综合考虑上述两个方面，考虑到工业生产中的实际情况，将碳化温度控制在10～50℃的范围内，优选为15～30℃。可直接在套管内打入自来水等冷却介质实现碳化过程中反应体系冷却。
参照发明专利PCT/CN2010/070570(WO 2010/088863)，一种金属离子的沉淀方法/PCT/CN2010/070182(WO 2010/081418)，碳酸氢镁或/和碳酸氢钙溶液在金属萃取分离提纯过程中的应用，主要通过对氢氧化镁浆液与二氧化碳气体进行碳化，得到碳酸氢镁和/或碳酸氢钙溶液，再经过滤，将硅、铁、铝、锰等杂质去除，得到的纯净碳酸氢镁和/或碳酸氢钙溶液，可直接用于稀土沉淀过程，采用该装置和工艺制备的碳酸氢镁和/或碳酸氢钙溶液可以用于金属离子萃取或沉淀反应的进行。
管道连续碳化钙镁装置和工艺中的碳酸氢镁或碳酸氢钙溶液可用于萃取分离过程中有机皂化、金属盐类沉淀或进行轻质碳酸镁、氧化镁或碳酸钙的制备。
本发明的优点：
管道连续碳化过程中由于无需采用搅拌等装置，以泵的压力输送配合折片的分割作用代替搅拌，通过流体在管道内的局部高速湍流作用实现气体和浆液的接触面提高，整个体系内混流少，整体碳化效率高。
由于是连续碳化，采用本装置和工艺特别适用于高浓度二氧化碳源持续稳定产生的过程，有利于缩短二氧化碳气体存储和中转过程，适用于高浓度二氧化碳来源较为紧张条件或二氧化碳连续产生条件下的实施。
管道反应装置适合于二氧化碳的加压操作，较碳化塔在设备耐压问题方面较易解决，从而有利于提高碳化溶液的钙镁氢氧化物的浓度值，降低后续工艺中碳酸氢镁/碳酸氢钙溶液的输送能耗。
管道反应装置适合于降温冷却操作，和塔式碳化装置比较，其管壁的面积更大，传热效果更好，采用套管方式进行冷却，温度传输效果更佳，较碳化塔在进行降温碳化操作方面更具有优势。
附图说明
图1是管式连续化碳化装置连接示意图。
图2是采用SV型静态混合器中折片结构形式的管式反应装置示意图。
图3是采用SX型静态混合器中折片结构形式的管式反应装置示意图。
图4是采用SK型静态混合器中螺旋结构形式的管式反应装置示意图。
具体实施方式
以下通过实施例和附图对本发明的方法及其应用作进一步说明。
如图1所示，为管式连续化碳化装置连接示意图，其中，1为管式反应装置内腔，2为管式反应装置保温层，3为浆液调配槽，4为隔膜泵，5为泵或空气压缩机，6为冷却液箱，7为泵。本发明的管道连续碳化钙镁装置，包括管式反应装置，所述管式反应装置包括内腔1和保温层2，在所述管道反应装置内腔中设置折片或螺旋装置，在管式反应装置前端设置浆液和二氧化碳入口。
所述管式反应装置可采用SV型、SX型、SK型等静态混合器中的折片或螺旋结构形式，但不限于这些类型的结构形式。
图2是采用SV型静态混合器中折片结构形式的管式反应装置示意图，其中，21为连接法兰，22为管壳，23为垂直安装的混合单元，24为水平安装的混合单元。
图3是采用SX型静态混合器中折片结构形式的管式反应装置示意图，其中，31为连接法兰，32为管壳，33为垂直安装的混合单元，34为水平安装的混合单元。
图4是采用SK型静态混合器中螺旋结构形式的管式反应装置示意图，其中，41为连接法兰，42为管壳，43为左旋单元片，44为右旋单元片。
在管式反应装置的外部设置套管，冷却液箱6中存贮自来水或冷却介质，通过套管进行冷却，实现冷却或保温在10～50℃，优选为15～30℃。
所述的管道连续碳化钙镁装置，还包括隔膜泵4，通过隔膜泵4直接将浆液打入管式反应装置。
所述的管道连续碳化钙镁装置，还包括泵或空气压缩机5，通过空气压缩机将二氧化碳压入管式反应装置，或者利用高压二氧化碳自身的压力压入。
所述管式反应装置的长径比L/d大于10∶1，优选为20∶1以上。
所述的管道连续碳化钙镁装置中，还包含加压装置。所述的管式反应装置内的压力控制在2公斤到40公斤之间，优选为4～20公斤之间。
所述管道反应装置的耐压在4公斤到50公斤之间。
采用本发明的装置进行管道连续碳化钙镁，将待碳化的含氧化钙、氢氧化钙、氧化镁和氢氧化镁中的至少一种固体的浆液搅拌打浆均匀，浆液浓度为2～30g/L，以氧化物计算，浆液通过隔膜泵直接打入管式反应装置，二氧化碳通过气体压缩装置压入管式反应装置，或者利用高压二氧化碳自身的压力压入管式反应装置，使浆液和二氧化碳并流接触，进行碳化反应。浆液在管道内的停留时间(即碳化时间)为10～60分钟。碳化反应完成后的浆液从管道反应装置的末端放出，经过固液分离后，得到碳酸氢镁溶液、碳酸氢钙溶液及碳酸钙中的至少一种。
实施例1
采用本发明的管道连续碳化装置进行氢氧化钙的碳化，浆液的氢氧化钙浓度为2g/L(以氧化物计)，采用隔膜泵输送浆液，浆液流量为20L/min；二氧化碳浓度为99％，二氧化碳流量为0.67L/min，碳化温度为10℃，碳化时间为15分钟，碳化过程压力为40公斤。碳化过程中二氧化碳利用率为99.00％，浆液中钙转化为可溶性碳酸氢钙的转化率为98％。
实施例2
采用管道连续碳化装置进行氢氧化镁和氢氧化钙浆液碳化，以白云石消化得到的氢氧化钙、氢氧化镁的混合物浆液为原料，得到氢氧化镁浓度为12g/L(以氧化物计)，氢氧化钙浓度为2g/L(以氧化物计)，采用隔膜泵输送浆液，浆液流量为20L/min，二氧化碳浓度为99％，二氧化碳流量为36.83L/min，碳化温度为15℃，碳化时间为15分钟，碳化过程压力为8公斤。碳化过程中二氧化碳利用率为97.00％，浆液中镁/钙转化为可溶性碳酸氢盐的转化率为98％。
实施例3
采用管道连续碳化装置进行氢氧化镁和氢氧化钙浆液碳化，浆液的氢氧化镁浓度为12g/L(以氧化物计)，氢氧化钙浓度为2g/L(以氧化物计)，采用隔膜泵输送浆液，浆液流量为20L/min，二氧化碳浓度为99％，二氧化碳流量为40.39L/min，碳化温度为20℃，碳化时间为45分钟，碳化过程压力为8公斤。碳化过程中二氧化碳利用率为90.00％，浆液中镁/钙转化为可溶性碳酸氢盐的转化率为98％。
实施例4
采用管道连续碳化装置进行氢氧化镁和氢氧化钙浆液碳化，浆液的氢氧化镁浓度为12g/L(以氧化物计)，氢氧化钙浓度为2g/L(以氧化物计)，采用隔膜泵输送浆液，浆液流量为20L/min，二氧化碳浓度为10％，二氧化碳流量为1439.33L/min，碳化温度为20℃，碳化时间为45分钟，碳化过程压力为8公斤。碳化过程中二氧化碳利用率为25.00％，浆液中镁/钙转化为可溶性碳酸氢盐的转化率为98％。
实施例5
采用管道连续碳化装置进行氢氧化镁和氢氧化钙浆液碳化，浆液的氢氧化镁浓度为12g/L(以氧化物计)，氢氧化钙浓度为2g/L(以氧化物计)，采用隔膜泵输送浆液，浆液流量为20L/min，二氧化碳浓度为30％，二氧化碳流量为218.08L/min，碳化温度为20℃，碳化时间为45分钟，碳化过程压力为8公斤。碳化过程中二氧化碳利用率为55.00％，浆液中镁/钙转化为可溶性碳酸氢盐的转化率为98％。
实施例6
采用管道连续碳化装置进行氢氧化镁和氢氧化钙浆液碳化，浆液的氢氧化镁浓度为12g/L(以氧化物计)，氢氧化钙浓度为2g/L(以氧化物计)，采用隔膜泵输送浆液，浆液流量为20L/min，二氧化碳浓度为60％，二氧化碳流量为92.26L/min，碳化温度为20℃，碳化时间为45分钟，碳化过程压力为8公斤。碳化过程中二氧化碳利用率为65.00％，浆液中镁/钙转化为可溶性碳酸氢盐的转化率为98％。
实施例7
采用管道连续碳化装置进行氢氧化镁和氢氧化钙浆液碳化，浆液的氢氧化镁浓度为12g/L(以氧化物计)，氢氧化钙浓度为2g/L(以氧化物计)，采用隔膜泵输送浆液，浆液流量为20L/min，二氧化碳浓度为30％，二氧化碳流量为76.34L/min，碳化温度为20℃，碳化时间为45分钟，碳化过程压力为20公斤。碳化过程中二氧化碳利用率为67.00％，浆液中镁/钙转化为可溶性碳酸氢盐的转化率为97％。
实施例8
采用管道连续碳化装置进行氢氧化镁和氢氧化钙浆液碳化，浆液的氢氧化镁浓度为12g/L(以氧化物计)，氢氧化钙浓度为2g/L(以氧化物计)，采用隔膜泵输送浆液，浆液流量为20L/min，二氧化碳浓度为10％，二氧化碳流量为99.22L/min，碳化温度为20℃，碳化时间为45分钟，碳化过程压力为40公斤。碳化过程中二氧化碳利用率为64.00％，浆液中镁/钙转化为可溶性碳酸氢盐的转化率为98％。
实施例9
采用管道连续碳化装置进行氢氧化镁和氢氧化钙浆液碳化，浆液的氢氧化镁浓度为12g/L(以氧化物计)，氢氧化钙浓度为2g/L(以氧化物计)，采用隔膜泵输送浆液，浆液流量为20L/min，二氧化碳浓度为99％，二氧化碳流量为40.71L/min，碳化温度为30℃，碳化时间为60分钟，碳化过程压力为8公斤。碳化过程中二氧化碳利用率为90.00％，浆液中镁/钙转化为可溶性碳酸氢盐的转化率为93％。
实施例10
采用管道连续碳化装置进行氢氧化镁和氢氧化钙浆液碳化，浆液的氢氧化镁浓度为18g/L(以氧化物计)，氢氧化钙浓度为2g/L(以氧化物计)，采用隔膜泵输送浆液，浆液流量为20L/min，二氧化碳浓度为99％，二氧化碳流量为57.68L/min，碳化温度为30℃，碳化时间为60分钟，碳化过程压力为8公斤。碳化过程中二氧化碳利用率为90.00％，浆液中镁/钙转化为可溶性碳酸氢盐的转化率为89％。
实施例11
采用管道连续碳化装置进行氢氧化镁和氢氧化钙浆液碳化，浆液的氢氧化镁浓度为27g/L(以氧化物计)，氢氧化钙浓度为2g/L(以氧化物计)，采用隔膜泵输送浆液，浆液流量为20L/min，二氧化碳浓度为99％，二氧化碳流量为46.72L/min，碳化温度为30℃，碳化时间为60分钟，碳化过程压力为15公斤。碳化过程中二氧化碳利用率为90.00％，浆液中镁/钙转化为可溶性碳酸氢盐的转化率为86％。
实施例12
采用管道连续碳化装置进行氧化镁的碳化，浆液的中氧化镁浓度为14g/L，采用隔膜泵输送浆液，浆液流量为20L/min，二氧化碳浓度为99％，二氧化碳流量为12.19L/min，碳化温度为50℃，碳化时间为60分钟，碳化过程压力为30公斤。碳化过程中二氧化碳利用率为97.00％，浆液中镁转化为可溶性碳酸氢镁的转化率为93％。
Claims (10)
1.一种管道连续碳化钙镁装置，其特征在于：包括管式反应装置，所述管式反应装置包括内腔和保温层，在所述管道反应装置内腔中设置折片或螺旋装置，在管式反应装置前端设置浆液和二氧化碳入口。
2.根据权利要求1所述的管道连续碳化钙镁装置，其特征在于：所述管式反应装置采用SV型、SX型或SK型等静态混合器中的折片或螺旋结构形式。
3.根据权利要求1所述的管道连续碳化钙镁装置，其特征在于：在所述的管式反应装置的外部设置套管，采用自来水或冷却介质进行冷却。
4.根据权利要求1所述的管道连续碳化钙镁装置，其特征在于：所述管式反应装置的长径比L/d大于10∶1。
5.根据权利要求1所述的管道连续碳化钙镁装置，其特征在于：所述管道反应装置的耐压在4公斤到50公斤之间。
6.一种管道连续碳化钙镁的方法，采用权利要求1-5中任一项所述的管道连续碳化钙镁装置，包括如下步骤：
(1)将待碳化的含氧化钙、氢氧化钙、氧化镁和氢氧化镁中的至少一种固体的浆液搅拌打浆均匀，浆液浓度为2～30g/L，以氧化物计算，将浆液和二氧化碳从前端直接泵入管道反应装置，使浆液和二氧化碳并流接触，进行碳化反应；
(2)所述浆液在管道内的停留时间为10～60分钟；
(3)碳化反应完成后的浆液从管道反应装置的末端放出，经过固液分离后，得到碳酸氢镁溶液、碳酸氢钙溶液及碳酸钙中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的管道连续碳化钙镁的方法，其特征在于：所述浆液为氢氧化镁、氢氧化钙、白云石煅烧后消化得到的氢氧化钙和氢氧化镁的混合物、氢氧化镁和氧化镁的混合物、或含氢氧化钙和氧化钙的氢氧化镁浆液，浆液浓度为5～20g/L。
8.根据权利要求6所述的管道连续碳化钙镁的方法，其特征在于：所述二氧化碳体积浓度为10～100％。
9.根据权利要求6所述的管道连续碳化钙镁的方法，其特征在于：所述的碳化反应的温度为10～50℃。
10.根据权利要求6所述的管道连续碳化钙镁的方法，其特征在于：所述的碳化反应在加压条件下进行，压力控制在2公斤到50公斤之间。
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