Mineral karbonizacije je reakcija ugljičnog dioksida sa alkalne minerale kao što su kalcij ili magnezij oksida. Mineralna karbonizacije se koristi za industrijsku proizvodnju čvrstih čestica u farmaceutskoj, polimera i đubrivo industrije, kao i za izdvajanje ugljendioksida u alkalnom materijala. Čestica tretman moć ultrazvuk je pronašao uspješan način procesa intenziviranje dovodi do većeg karbonizacije konverziju i veću brzinu reakcije.

Mineralna Karbonizacija: Proces i ograničenja

Za karbonizacije, prirodnih i otpadnih materijala su gaziranih zbog prisustva alkalnih oksida, hidroksida ili silikata u svom sastavu. Proces karbonizacije se sastoji od sljedećih koraka reakcije:

Koraci mineralnih karbonizacije

Za karbonizacije reakcija, čestice mora biti na raspolaganju za reagense. To znači da je potreban visok površinu čestica bez pasiviranja slojeva za poboljšanje procesa karbonizacije.
Formiranje sve debele i guste karbonat sloj oko skupljanja neproreagovani jezgro čvrstih čestica stvara tri koraka stopa ograničenja:

• hidratacija oksida / silikata;
• ispiranja kationa; i
• difuziju reakcija zoni.

Za poboljšanje procesa karbonizacije, ova ograničenja moraju prevazići pomoć tehnologije proces. Velike snage ultrazvuk je uspješno primijeniti kao proces intenziviranje tehnologija povećanje stope karbonizacije i brzina reakcije.

Rješenje: Ultrazvučni karbonizaciju

Je istraživanje grupe Katholieke Universiteit Leuven u Belgiji, “ultrazvuk je pokazao da je potencijalno koristan alat za intenziviranje mineralnih karbonizacije procesa. Zbog pojačane miješanje, lom čestica i uklanjanje kalcijum karbonata pasivizirajući slojeva bilo je moguće da se ubrza reakciju kinetiku i postizanja veće karbonizacije mjeri u kraće vrijeme. Osim toga, u kombinaciji sa magnezij iona u otopini, ultrazvuk značajno poboljšava sintezu aragonite kristala, kako smanjenjem potrebne koncentracije magnezijuma i smanjenje temperature reakcije u blizini uvjetima okoline.”
[Santos et al. 2011, str.114]

Prednosti na prvi pogled:

• fine distribucije veličine čestica ultrazvučnim miješanje, sprečavanju grupisanja malih čestica & glodanje
• ultrazvuk uklanja pasivizirajući slojeva
• ultrazvuk poboljšava kinetike reakcije
• ultrazvuk smanjuje bazičnosti
• ultrazvučno proces intenziviranje: veći prinos, brže reakcije

Ultrazvučno efekte na mineralnim karbonizacije. [Santos et al. 2013]

tretman ultrazvučnog čestica

Sonication je moćan alat za liječenje premaza čestica. Intense ultrazvučnog snage stvoriti mehaničkih vibracija i jake kavitacije u tečnosti. Ove visoke snage stres može slomiti aglomerata, pa čak i primarne čestice, tako da velike snage / niskih frekvencija ultrazvuka je pouzdan način za glodanje, sprečavanju grupisanja malih čestica i Disperzija aplikacija.

SEM slike kalcijum oksida u početku (a) i nakon 10 minuta sonication (b). [Santos et al. 2012]

Ultrasonični mljevenje tokom procesa karbonacije stvara male čestice sa velikim površnim područjima. Pored fragmenacije čestica, sonicacija uklanja i izjave sa površine čestica, poput karbonizirane ljuske ili osiromašenog Matriksa koje okružuje nereagirano jezgro čestica. Uklanjanjem slojeva za pristup, umanjena ograničenja su smanjena i nereagirana materija je izložena aqueozne fazi. Time se, sonicacija može povećati pretvaranje karboniranja i proces kinetike--što rezultira višim princima i brža reakcija.

Ultrazvučno efekti na česticama [Santos et al. 2011]