nagazowanie mineralnych jest reakcja dwutlenku węgla z minerałami alkalicznych, takie jak tlenek wapnia lub magnezu. nagazowanie mineralnej stosuje się do przemysłowego wytwarzania cząstek stałych w przemyśle farmaceutycznym, przemyśle nawozów sztucznych i polimeru, jak również do sekwestracji dwutlenku węgla z materiałów alkalicznych. Leczenie cząstek ultradźwiękami mocy znaleziono skutecznych środków do intensyfikacji procesu, co skutkuje wyższą konwersję nasycania i większa szybkość reakcji.

Mineralny Nagazowanie: Proces i ograniczenia

Do nasycania dwutlenkiem węgla, i naturalne materiały odpadowe są gazowane powodu obecności zasadowych tlenków, wodorotlenków albo krzemianów w ich skład. Proces nasycania obejmuje następujące etapy reakcji:

Kroki mineralnej karbonatyzacji

Do reakcji dwutlenkiem węgla, cząstki muszą być dostępne dla reagentów. Oznacza to, że duże pole powierzchni cząstek, bez pasywującego warstw w celu poprawienia procesu nasycania dwutlenkiem węgla.
Tworzenie się coraz bardziej grubą i gęstą warstwę węglanu otaczającą nieprzereagowany kurczenia rdzeń stałej cząstki tworzy trzech etapów ograniczających szybkość reakcji:

• uwodnienie tlenków / krzemiany;
• ługowanie kationów; i
• dyfuzji do strefy reakcji.

Aby usprawnić proces karbonatyzacji, ograniczenia te muszą przezwyciężyć poprzez wspomaganie procesów technologii. Ultradźwiękowej wysokiej mocy z powodzeniem stosowane jako technologia intensyfikujący proces zwiększania szybkości nasycania dwutlenkiem węgla i szybkość reakcji.

Rozwiązanie: Ultrasonic Karbonizacja

Przez grupę badawczą z Katholieke Universiteit Leuven w Belgii, “USG okazał się być potencjalnie użyteczne narzędzie do zintensyfikowania procesów karbonatyzacji. Podwyższona mieszania, pęknięcia i usuwania cząstek węglanu wapnia warstw pasywującymi to możliwe w celu przyspieszenia kinetyki reakcji i uzyskania większego stopnia nasycania dwutlenkiem węgla w krótszym czasie. Ponadto, w połączeniu z jonami magnezu w roztworze, ultradźwięki znacznie zwiększa syntezę kryształów aragonitu, zarówno przez zmniejszenie wymaganego stężenia magnezu i obniżenie temperatury reakcji do warunkach zbliżonych do warunków otoczenia.”
[Santos i in. 2011, str.114]

Zalety w skrócie:

• porządku rozkład wielkości cząstek za pomocą mieszania, deaglomeracji ultradźwiękowej & Przemiał
• ultradźwięki eliminuje pasywującego warstw
• ultradźwiękowej poprawia kinetykę reakcji
• ultradźwięków zmniejsza zasadowość
• ultradźwiękowe Proces intensyfikacji: wyższe wydajności, Szybsza reakcja

Ultradźwiękowe wpływ na gazowania mineralnej. [Santos i in. 2013]

Leczenie cząstek ultradźwiękowy

Ultradźwiękami to potężne narzędzie do leczenia zawiesiny cząstek. Intensywne siły ultradźwiękowe drgania i stworzyć silne kawitacji w cieczy. Te wysokie siły naprężenia rozkłada aglomeratów, a nawet same cząstki pierwotne, dzięki czemu ultradźwięki o wysokiej mocy / o niskiej częstotliwości jest niezawodnym sposobem Przemiał, deaglomeracja i Dyspersacja Aplikacje.

Obrazy SEM tlenku wapnia najpierw (A) i po 10 minutach działania ultradźwiękami (b). [Santos i in. 2012]

Frezowanie ultradźwiękowe podczas procesu karbonizacji zawiesin tworzy małe cząstki o dużej powierzchni. Poza fragmentacją cząstek, sonikacja usuwa również osady z powierzchni cząstek, takie jak karbonizowane powłoki lub zubożałe warstwy osnowy, które otaczają nieprzereagowany rdzeń cząstek. Usuwając warstwy pasywacji, redukuje się ograniczenia dyfuzyjne, a nieprzereagowany materiał jest narażony na działanie fazy wodnej. W ten sposób sonikacja może zwiększyć konwersję saturacji i kinetykę procesu - co skutkuje większą wydajnością i szybszą reakcją.

Ultradźwiękowe działanie na cząstkach [Santos i in. 2011]