Ultrasound-Enhanced Mineral Carbonatatie

Mineraal carbonateren is de reactie van koolstofdioxide met alkalische mineralen zoals calcium- of magnesiumoxide. Mineraal carbonateren wordt gebruikt voor de industriële productie van vaste deeltjes in de farmaceutische, polymeer en kunstmest industrie en koolstofdioxide vastlegging in alkalische stoffen. Deeltjesbehandeling door ultrasone energie gebleken succesvol middel procesintensivering resulteert in een hogere conversie en carbonatatie verhoogd schakelgedrag.

Minerale carbonatatie: Proces en beperkingen

Voor carbonatatie, natuurlijke en afvalmaterialen koolzuur door de aanwezigheid van basische oxiden, hydroxiden of silicaten in de samenstelling. De carbonatatie bestaat uit de volgende reactiestappen:

De carbonatatie van mineralen bestaat uit 5 stappen: Solvatatie - Reaction - Hydratatie - ionisatie - Neerslag

Stappen mineraal carbonateren

Voor de carbonatatiereactie, moeten de deeltjes beschikbaar zijn voor de reagentia. Dit betekent een grote deeltjesoppervlak zonder passiverende lagen nodig om de koolzuur te verbeteren.
De vorming van een steeds dikke en dichte carbonaatlaag rond het krimpen ongereageerde kern van de vaste deeltjes maakt drie snelheidsbeperkende stappen:

  • hydratatie van oxiden / silicaten;
  • uitlogen van kationen; en
  • diffusie reactiezone.

De carbonatatie te verbeteren, deze beperkingen te ondervangen door een werkwijze technologie helpen. High power ultrasound is met succes toegepast als een proces intensivering technologie verbeteren van de carbonatatie snelheid en de reactiesnelheid.

Oplossing: Ultrasonic Carbonatatie

Door de onderzoeksgroep van de Katholieke Universiteit Leuven in België, “ultrasound bewezen een potentieel nuttig intensivering mineraal carbonateren processen. Vanwege verbeterde menging deeltjes breken en verwijderen van calciumcarbonaat passiveringslagen was het mogelijk om de reactiekinetiek te versnellen en bereiken grotere mate carbonatatie in kortere tijden. Bovendien, in combinatie met magnesium ionen in oplossing, echografie aanzienlijk verbetert de synthese van aragoniet kristallen, zowel door het verminderen van de vereiste concentratie van magnesium en verlagen van de reactietemperatuur tot nabij omgevingsomstandigheden.”
[Santos et al. 2011, p.114]....

De voordelen op een rijtje:

  • fijne deeltjesgrootteverdeling ultrasone mengen, deagglomeratie & frezen
  • ultrasound verwijdert passiveringslagen
  • ultrageluid verhoogt reactiekinetiek
  • ultrageluid verkleint basiciteit
  • ultrasone procesintensificatie: hoger rendement, snellere reactie
Santos et al. 2013 --echografie geïntensiveerd minerale carbonatatie

Ultrasone effecten op minerale carbonatatie. [Santos et al. 2013]

Ultrasoon dispergeren deeltjes en breuk op laboratorium- en industriële schaal

ultrasonicator UP200S voor
ultrasone deeltjesbehandeling

Neem contact met ons op / vraag om meer informatie

Praat met ons over uw verwerking eisen. We zullen de meest geschikte configuratie en bewerkingsparameters aanbevelen voor uw project.





Let op onze Privacybeleid.


ultrasone deeltjesbehandeling

Sonicatie is een krachtig hulpmiddel om deeltje slurries te behandelen. Intense ultrasone krachten creëren mechanische trillingen en sterke cavitatie in vloeistoffen. Deze hoge spanningskrachten kunnen agglomeraten en zelfs primaire deeltjes te breken, zodat hoogvermogen / laagfrequente ultrageluid is een betrouwbare methode voor frezen, deagglomeratie en Dispergeren toepassingen.

Santos et al. 2012 Synthese van pure aragonite door sonochemische minerale carbonatatie

SEM-beelden van calciumoxide initieel (a) en na 10 minuten sonicatie (b). [Santos et al. 2012]

Door het ultrasoon frezen tijdens het carbonatatieproces van slurries ontstaan kleine deeltjes met een groot oppervlak. Naast deeltjesfragmenatie verwijdert sonicatie ook afzettingen van het deeltjesoppervlak, zoals koolzuurhoudende schelpen of uitgeputte matrixlagen die de niet reagerende deeltjeskern omringen. Door het verwijderen van de passiverende lagen worden verspreidingsbeperkingen gereduceerd en wordt het niet reagerende materiaal blootgesteld aan de waterige fase. Hierdoor kan sonicatie de carbonatatieconversie en de proceskinetiek verhogen - wat resulteert in een hogere opbrengst en een snellere reactie.

Santos et al. 2011 Intensivering routes voor minerale carbonatatie

Ultrasone effecten op deeltjes [Santos et al. 2011]

Krachtige Industrial Ultrasonic Processor UIP16000 voor veeleisende processen (klik om te vergroten!)

UIP16000 - Most Powerful Ultrasonic Heavy-Duty ultrasonicator UIP16000 (16 kW)

Literatuur / Referenties

  1. Santos, Rafael M .; Francois, Davy; Mertens, Gilles; Elsen, Jan; Van Gerven, Tom (2013): Ultrasound-versterkte minerale koolzuur. Applied Thermal Engineering Vol. 57 Problemen 1-2, 2013. 154-163.
  2. Santos, Rafael M .; Ceulemans, Pieter; Van Gerven, Tom (2012): Synthese van pure aragonite door sonochemische minerale koolzuur. Chemical Engineering Research & Design, 90/6, 2012. 715-725.
  3. Santos, Rafael M .; Ceulemans, Pieter; Francois, Davy; Van Gerven, Tom (2011): Ultrasound-Enhanced Mineral koolzuur. IChemE 2011.

Neem contact met ons op / vraag om meer informatie

Praat met ons over uw verwerking eisen. We zullen de meest geschikte configuratie en bewerkingsparameters aanbevelen voor uw project.





Let op onze Privacybeleid.




carbonatatie Grondstof

Grondstof voor de carbonatatie kan ofwel Maagd of verspilling materialen. Typische virgin grondstof gebruikt voor de opslag van koolstof materiaal bevat mineralen zoals olivijn (Mg, Fe)2SiO4, serpentijn (Mg, Fe)3Si2de5(OH)4en wollastoniet CaSiO3.
Afvalstoffen omvatten staalslakken, rood gips, afval as, papier molen afval, cementovenstof, en mijnafval. Deze industriële bijproducten en afval kunnen worden gebruikt voor carbonatatie door de aanwezigheid van basische oxiden, hydroxiden of silicaten in de samenstelling.