CN105541136A - 一种氢氧化钙生产工艺及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种氢氧化钙生产工艺，其包括如下步骤：（1）原料处理：对生石灰原料进行振动处理后再进行粉碎处理后得到生石灰粉；（2）消化反应：使生石灰粉与水均匀完全混合使生石灰粉进行消化反应得到氢氧化钙粉末；所述消化反应包括第一级消化反应、第二级消化反应和第三级消化反应。本发明的氢氧化钙的生产工艺采用了三级消化的工艺，通过多级消化和过滤将原料中含有的过烧氧化钙、生烧碳酸钙及二氧化硅等杂质去除，最后得到的氢氧化钙具有较高的纯度和白度，且原材料利用率较高。
Description
技术领域
本发明涉及氢氧化钙制备领域，尤其涉及一种氢氧化钙的生产工艺及系统。
背景技术
氢氧化钙是一种白色粉末状固体，化学式是Ca(OH)2，俗称熟石灰、消石灰，水溶液称作澄清石灰水，氢氧化钙具有碱的通性，是一种二元强碱，但是仅能微溶于水。氢氧化钙在生产和生活中有广泛用途。可以用熟石灰与沙子混合来砌砖，石灰浆粉刷墙壁；在树木上涂刷含有硫黄粉等的石灰浆，可保护树木，防止冻伤，并防止害虫生卵；配制三合土；农业上用石灰乳与硫酸铜溶液等配制具有杀菌作用的波尔多液作为农药。改变土壤的酸碱性：将适量的熟石灰加入土壤，可以中和酸性，改良酸性土壤，易于农作物生存。制食品添加剂氢氧化钠、生产漂白粉。氢氧化钙也可用于生产碳酸钙，环氧氯丙烷、环氧丙烷，漂白粉、漂粉精、消毒剂、止酸剂、收敛剂、硬水软化剂、土壤酸性防止剂、脱毛剂、缓冲剂、中和剂、固化剂以及药物等；用在橡胶、石油化工添加剂中，如石油工业加在润滑油中，可防止结焦、油泥沉积、中和防腐。
目前的氢氧化钙生产普遍存在着杂质多的问题。因此需要提供一种新的氢氧化钙的生产工艺。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种氢氧化钙的生产工艺及系统。
本发明的技术方案如下：
一种氢氧化钙生产工艺，其包括如下步骤：
（1）原料处理：对生石灰原料进行振动处理后再进行粉碎处理后得到生石灰粉；
（2）消化反应：使生石灰粉与水均匀完全混合使生石灰粉进行消化反应得到氢氧化钙粉末；所述消化反应包括第一级消化反应、第二级消化反应和第三级消化反应；其中所述第一级消化反应中生石灰粉和水的质量份数比为1:0.5~0.8，经过第一级消化反应后得到第一级消化反应产物，对所述第一级消化反应产物进行过滤处理得到第一滤出物和第一滤渣；对所述第一滤渣进行第二级消化反应，所述第二级消化反应中第一滤渣与水的质量份数比为1:1.2~1.4，第二级消化反应后得到的第二级消化反应产物进行过滤处理得到第二滤出物和第二滤渣；对所述第二滤渣进行第三级消化反应，所述第三级消化反应中第二滤渣与水的质量份数比为1:1.1~1.2，对第三级消化反应后得到的第三级消化反应产物进行过滤处理得到第三滤出物和第三滤渣；所述第一滤出物、第二滤出物和第三滤出物混合得到氢氧化钙。
其中，所述氢氧化钙生产工艺还包括乳化工艺：
（3）乳化工艺：对消化反应得到的氢氧化钙进行超声乳化处理，所述超声乳化的超声频率为300~500HZ。
其中，所述氢氧化钙生产工艺还包括后续处理；所述后续处理包括下述步骤：
分级处理；对氢氧化钙进行筛分处理得到细粉氢氧化钙和粗粉氢氧化钙；
粉碎处理；对所述粗粉氢氧化钙进行粉碎处理得到细粉氢氧化钙。
其中，所述第一级消化反应的时间为20~40分钟，所述第二级消化反应的时间为10~30分钟，所述第三级消化反应的时间为10~30分钟。
其中，所述第一级消化反应后过滤处理的筛网的目数为5~20目，所述第二级消化反应后过滤处理的筛网的目数为30~100目，所述第三级消化反应后过滤处理的筛网的目数为120~200目。
本发明还提供一种氢氧化钙生产系统，其包括
原料仓；所述原料仓中存储有生石灰原料；
振动筛；所述生石灰原料从所述原料仓中进入振动筛进行振动处理；
粉碎机；所述生石灰原料从所述振动筛经过皮带传送至粉碎机；
第一级消化反应器；所述生石灰原料粉碎后进入第一级消化反应器得到第一级消化反应产物；
第一过滤装置；第一级消化反应产物经过第一过滤装置处理得到第一滤出物和第一滤渣；所述第一滤出物进入出料罐；
第二级消化反应器；所述第一滤渣进入第二级消化反应器得到第二消化反应产物；
第二过滤装置；所述第二消化反应产物经过第二过滤装置处理后得到第二滤出物和第二滤渣，所述第二滤出物进入所述出料罐；
第三级消化反应器；所述第二滤渣进入所述第三级消化反应器得到第三消化反应产物；
第三过滤装置；所述第三消化反应产物经过第三过滤装置处理后得到第三滤出物和第三滤渣，所述第三滤出物进入所述出料罐。
其中，所述氢氧化钙生产系统还包括乳化装置，所述乳化装置与所述出料罐连通。
其中，所述乳化装置包括喷淋装置和乳化罐，所述喷淋装置设置在所述乳化罐的上方，所述乳化罐的侧壁上设置有超声装置。
其中，在所述第一级消化反应器和/或所述第二级消化反应器和/或所述第三级消化反应器的侧壁上设置有多个进水口。
其中，所述第一级消化反应器的外壁上设置有盘管式换热器，所述盘管式换热器与所述第二级消化反应器和/或所述第三级消化反应器的进水口连通。
本发明的有益效果是：本发明的氢氧化钙的生产工艺采用了三级消化的工艺，通过多级消化和过滤将原料中含有的过烧氧化钙、生烧碳酸钙及二氧化硅等杂质去除，最后得到的氢氧化钙具有较高的纯度和白度，且原材料利用率较高。
附图说明
图1为本发明的氢氧化钙的生产工艺的整体示意图；
图2为本发明的氢氧化钙的生产系统的整体示意图；
图3为第一级消化反应器的一个实施例的整体示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参见图1，一种氢氧化钙生产工艺，其包括如下步骤：
S100：原料处理：对生石灰原料进行振动处理后再进行粉碎处理后得到生石灰粉；对生石灰原料进行振动处理可以将生石灰原料分散便于后续的粉碎处理，对生石灰进行粉碎处理后得到的生石灰粉的粒径为1~10微米；
S200：消化反应：使生石灰粉与水均匀完全混合使生石灰粉进行消化反应得到氢氧化钙粉末；具体的，消化反应包括下述步骤：
S210：第一级消化反应，所述第一级消化反应中生石灰粉和水的质量份数比为1:0.5~0.8，经过第一级消化反应后得到第一级消化反应产物；所述第一级消化反应的时间为20~40分钟；
S220：对所述第一级消化反应产物进行过滤处理得到第一滤出物和第一滤渣；第一滤出物进入出料罐，第一滤渣进行第二级消化反应；所述第一级消化反应后过滤处理的筛网的目数为5~20目；
S230：第二级消化反应，对所述第一滤渣进行第二级消化反应，所述第二级消化反应中第一滤渣与水的质量份数比为1:1.2~1.4；经过第二级消化反应后得到的第二级消化反应产物；所述第二级消化反应的时间为10~30分钟；
S240：对第二级消化反应产物进行过滤处理得到第二滤出物和第二滤渣；第二滤出物进入出料罐，所述第二滤渣继续进行第三级消化反应；所述第二级消化反应后过滤处理的筛网的目数为30~100目；
S250：第三级消化反应，对所述第二滤渣继续进行第三级消化反应，所述第三级消化反应中第二滤渣与水的质量份数比为1:1.1~1.2，第三级消化反应后得到的第三级消化反应产物；所述第三级消化反应的时间为10~30分钟；
S260：对第三级消化反应产物进行过滤处理得到第三滤出物和第三滤渣；所述第三级消化反应后过滤处理的筛网的目数为120~200目；所述第一滤出物、第二滤出物和第三滤出物混合得到氢氧化钙。
本发明的氢氧化钙通过多次消化和多次过滤，尽量摈弃了原料中的杂质，使得到的氢氧化钙纯度高，同时又使原材料的利用率高。经测试，得到的氢氧化钙的纯度高达99%，白度为102.0。
其中，所述氢氧化钙生产工艺还包括乳化工艺：
S300：乳化工艺：对消化反应得到的氢氧化钙进行超声乳化处理，所述超声乳化的超声频率为300~500HZ。通过乳化反应得到的是乳状的氢氧化钙。采用超声乳化得到的乳化氢氧化钙中不存在气泡，不存在分层现象。
其中，所述氢氧化钙生产工艺还包括后续处理；所述后续处理包括下述步骤：
分级处理；对氢氧化钙进行筛分处理得到细粉氢氧化钙和粗粉氢氧化钙；本步骤中筛分处理的筛网的目数为200目。
粉碎处理；对所述粗粉氢氧化钙进行粉碎处理得到细粉氢氧化钙。
相应的，参见图2，本发明还提供一种氢氧化钙生产系统，其包括
原料仓100；所述原料仓100中存储有生石灰原料；
振动筛110；所述生石灰原料从所述原料仓中进入振动筛110进行振动处理；
粉碎机120；所述生石灰原料从所述振动筛110经过皮带传送至粉碎机120；
第一级消化反应器210；所述生石灰原料粉碎后进入第一级消化反应器210得到第一级消化反应产物；
第一过滤装置220；第一级消化反应产物经过第一过滤装置220处理得到第一滤出物和第一滤渣；所述第一滤出物进入出料罐300；
第二级消化反应器230；所述第一滤渣进入第二级消化反应器230得到第二消化反应产物；
第二过滤装置240；所述第二消化反应产物经过第二过滤装置240处理后得到第二滤出物和第二滤渣，所述第二滤出物进入所述出料罐300；
第三级消化反应器250；所述第二滤渣进入所述第三级消化反应器250得到第三消化反应产物；
第三过滤装置260；所述第三消化反应产物经过第三过滤装置处理260后得到第三滤出物和第三滤渣，所述第三滤出物进入所述出料罐300。
较佳的，参加图2，所述氢氧化钙生产系统还包括乳化装置400，所述乳化装置与所述出料罐300连通。
进一步的，所述乳化装置400包括喷淋装置和乳化罐，所述喷淋装置设置在所述乳化罐的上方，所述乳化罐的侧壁上设置有超声装置。
较佳的，作为另一种可实施方式，参见图3，在所述第一级消化反应器210和/或所述第二级消化反应器230和/或所述第三级消化反应器250的侧壁上设置有多个进水口211。本实施例中的消化反应器的进水采用侧壁进水的方式，水从侧壁上的进水口进入沿着侧壁滑下，逐渐与生石灰粉或滤渣混合，这样设置可以避免水与生石灰粉的混合不均匀。进一步的，为了使消化反应彻底进行，需要使水和生石灰粉完全混合，第一级消化反应器、第二级消化反应器和第三级消化反应器可以同时旋转或振动以促进水和生石灰的混合均匀，沿着侧壁滑下的水能够更加迅速的与生石灰混合均匀；氢氧化钙消化时会在短时间内产生大量热量而使得氢氧化钙晶体表面生长不好，本实施例设定了水沿着侧壁滑下并结合消化反应器的动作，能够得到高比表面积的氢氧化钙。
其中，所述第一级消化反应器210的外壁上设置有盘管式换热器212，所述盘管式换热器212与所述第二级消化反应器230和/或所述第三级消化反应器250的进水口连通。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以权利要求为准。
Claims (10)
1.一种氢氧化钙生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）原料处理：对生石灰原料进行振动处理后再进行粉碎处理后得到生石灰粉；
（2）消化反应：使生石灰粉与水均匀完全混合使生石灰粉进行消化反应得到氢氧化钙粉末；所述消化反应包括第一级消化反应、第二级消化反应和第三级消化反应；其中所述第一级消化反应中生石灰粉和水的质量份数比为1:0.5~0.8，经过第一级消化反应后得到第一级消化反应产物，对所述第一级消化反应产物进行过滤处理得到第一滤出物和第一滤渣；对所述第一滤渣进行第二级消化反应，所述第二级消化反应中第一滤渣与水的质量份数比为1:1.2~1.4，第二级消化反应后得到的第二级消化反应产物进行过滤处理得到第二滤出物和第二滤渣；对所述第二滤渣进行第三级消化反应，所述第三级消化反应中第二滤渣与水的质量份数比为1:1.1~1.2，对第三级消化反应后得到的第三级消化反应产物进行过滤处理得到第三滤出物和第三滤渣；所述第一滤出物、第二滤出物和第三滤出物混合得到氢氧化钙。
2.根据权利要求1所述的氢氧化钙生产工艺，其特征在于，所述氢氧化钙生产工艺还包括乳化工艺：
（3）乳化工艺：对消化反应得到的氢氧化钙进行超声乳化处理，所述超声乳化的超声频率为300~500HZ。
3.根据权利要求1所述的氢氧化钙生产工艺，其特征在于，所述氢氧化钙生产工艺还包括后续处理；所述后续处理包括下述步骤：
分级处理；对氢氧化钙进行筛分处理得到细粉氢氧化钙和粗粉氢氧化钙；
粉碎处理；对所述粗粉氢氧化钙进行粉碎处理得到细粉氢氧化钙。
4.根据权利要求1所述的氢氧化钙生产工艺，其特征在于，所述第一级消化反应的时间为20~40分钟，所述第二级消化反应的时间为10~30分钟，所述第三级消化反应的时间为10~30分钟。
5.根据权利要求1所述的氢氧化钙生产工艺，其特征在于，所述第一级消化反应后过滤处理的筛网的目数为5~20目，所述第二级消化反应后过滤处理的筛网的目数为30~100目，所述第三级消化反应后过滤处理的筛网的目数为120~200目。
6.一种氢氧化钙生产系统，其特征在于，包括
原料仓；所述原料仓中存储有生石灰原料；
振动筛；所述生石灰原料从所述原料仓中进入振动筛进行振动处理；
粉碎机；所述生石灰原料从所述振动筛经过皮带传送至粉碎机；
第一级消化反应器；所述生石灰原料粉碎后进入第一级消化反应器得到第一级消化反应产物；
第一过滤装置；第一级消化反应产物经过第一过滤装置处理得到第一滤出物和第一滤渣；所述第一滤出物进入出料罐；
第二级消化反应器；所述第一滤渣进入第二级消化反应器得到第二消化反应产物；
第二过滤装置；所述第二消化反应产物经过第二过滤装置处理后得到第二滤出物和第二滤渣，所述第二滤出物进入所述出料罐；
第三级消化反应器；所述第二滤渣进入所述第三级消化反应器得到第三消化反应产物；
第三过滤装置；所述第三消化反应产物经过第三过滤装置处理后得到第三滤出物和第三滤渣，所述第三滤出物进入所述出料罐。
7.根据权利要求6所述的氢氧化钙生产系统，其特征在于，所述氢氧化钙生产系统还包括乳化装置，所述乳化装置与所述出料罐连通。
8.根据权利要求7所述的氢氧化钙生产系统，其特征在于，所述乳化装置包括喷淋装置和乳化罐，所述喷淋装置设置在所述乳化罐的上方，所述乳化罐的侧壁上设置有超声装置。
9.根据权利要求7所述的氢氧化钙生产系统，其特征在于，在所述第一级消化反应器和/或所述第二级消化反应器和/或所述第三级消化反应器的侧壁上设置有多个进水口。
10.根据权利要求6至9任意一项所述的氢氧化钙生产系统，其特征在于，所述第一级消化反应器的外壁上设置有盘管式换热器，所述盘管式换热器与所述第二级消化反应器和/或所述第三级消化反应器的进水口连通。
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