Карбонатация

редактировать

Карбонатация - это химическая реакция, в которой гидроксид кальция реагирует с диоксид углерода и образует нерастворимый карбонат кальция :

Ca (OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 + H 2O

Процесс образования карбоната иногда называют «карбонизацией », хотя этот термин обычно относится к процессу растворения диоксида углерода в воде.

Содержание
  • 1 Бетон
  • 2 Рафинирование сахара
  • 3 Смягчение воды
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки
Бетон
Коррозия арматуры, вызванная карбонатацией

Карбонизация - это медленный процесс, который происходит в бетоне, где известь (CaO или Ca (OH) 2 (aq )) в цемент реагирует с диоксидом углерода (CO 2) из воздуха и образует карбонат кальция.

Вода в порах портландцементного бетона обычно щелочная с pH в диапазоне от 12,5 до 13,5. В этой сильно щелочной среде стальная арматура пассивирована и защищена от коррозии. Согласно диаграмме Пурбе для железа, металл является пассивным, когда pH выше 9,5.

Углекислый газ в воздухе реагирует с щелочью в цементе. и делает воду в порах более кислой, тем самым снижая pH. Углекислый газ начнет карбонатизировать цемент в бетоне с момента изготовления объекта. Этот процесс карбонизации начнется на поверхности, а затем медленно продвигается все глубже и глубже в бетон. Скорость карбонизации зависит от относительной влажности бетона - оптимальной является относительная влажность 50%. Если объект треснул, углекислый газ в воздухе сможет лучше проникнуть в бетон.

В конечном итоге это может привести к коррозии арматуры и повреждению или разрушению конструкции.

Рафинирование сахара

Процесс карбонизации используется при производстве сахара из сахарной свеклы. Он включает введение известковой воды (известковое молоко - гидроксид кальция суспензия ) и газа, обогащенного диоксидом углерода, в «сырой сок» (приготовленная жидкость с высоким содержанием сахара из стадии диффузии процесса) с образованием карбоната кальция и осаждения примесей, которые затем удаляются. Весь процесс происходит в «резервуарах карбонатации», а время обработки варьируется от 20 минут до часа.

Карбонизация вызывает следующие эффекты:

Мишень - большая частица, которая естественным образом быстро оседает, оставляя чистый сок. Сок в конце содержит приблизительно 15 ° Bx и 90% сахарозы. pH полученного жидкого сока представляет собой баланс между удалением как можно большего количества кальция из раствора и ожидаемым падением pH при последующей обработке. Если сок становится кислым на стадии кристаллизации, тогда сахароза быстро расщепляется на глюкозу и фруктозу ; не только глюкоза и фруктоза влияют на кристаллизацию, но и являются молассагенными, принимая эквивалентные количества сахарозы на стадии патоки.

Газообразный диоксид углерода, барботируемый через смесь, образует карбонат кальция. Твердые вещества, не содержащие сахара, включаются в частицы карбоната кальция и удаляются естественным (или вспомогательным) седиментацией в резервуарах.

Существует несколько систем газирования, названных в честь компаний, которые их первыми разработали. Они различаются способом введения извести, температурой и продолжительностью каждой стадии, а также отделением твердых частиц от жидкости.

  • Дорр (также) - непрерывный процесс с использованием двух резервуаров с рециркуляцией («1-я карбонизация») для увеличения размера частиц для естественной флокуляции. Коэффициент рециркуляции составляет около 7: 1. Частицы разделяются под действием силы тяжести на стадии сгущения в сосуде, называемом осветлителем. Затем прозрачный сок подвергается дальнейшей газификации в другом резервуаре («2-я карбонизация») и фильтруется. Концентрированный буровой раствор (нижний сток) из осветлителя фильтруется и / или прессуется для восстановления большего количества жидкости. Процесс Dorr требует минимальных затрат на обслуживание и трудозатрат, но при переработке свеклы, поврежденной морозом, возникают проблемы с фильтрацией. Его предпочитают в Великобритании и США.
  • DDS (Det Danske Sukkerfabrik - «Датская сахарная фабрика») - многоступенчатый процесс, включающий предварительное известкование, при котором pH сока постепенно снижается. увеличили, чтобы начать осаждение белков, с последующим добавлением извести и газообразного CO 2. Частицы удаляются на каждой стадии фильтрацией.
  • RT (Raffinerie Tirlemontoise - «Сахарный завод в Тинене ») - еще один многоступенчатый процесс со стадией предварительного известкования. Частицы также удаляются фильтрацией.

Европейские фабрики предпочитают как процессы DDS, так и RT. Система карбонизации обычно соответствует схеме диффузии ; сок из диффузоров RT перерабатывается методом газирования RT.

Прозрачный сок после газирования обычно называют «жидким соком». его можно регулировать pH с помощью кальцинированной соды и добавления серы («сульфитация») перед следующей стадией, которая представляет собой концентрирование путем многократного выпаривания.

Умягчение воды

При умягчении извести (процесс Кларка) при умягчении воды.

см. Также
Ссылки
  1. ^«Диаграмма Пурбе для железа». Corrosion-doctors.org. Проверено 14 октября 2009 г.
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-14 07:15:04
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте