Πύρωση ασβεστόλιθου

Ο ασβεστόλιθος είναι ένας από τους πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους και λιγότερο ακριβούς αλκαλικούς παράγοντες παγκοσμίως. Χρησιμοποιείται συχνά σε χημικές εργασίες με τη μορφή σβησμένου ή υδροξειδίου του ασβεστίου. Η θερμική διάσπαση του ασβεστόλιθου σε γρήγορο ασβεστόλιθο και διοξείδιο του άνθρακα αναφέρεται ως «Ασβεστόλιθος Ασβεστόλιθος». Συχνά αναφέρεται ως "Πυρίωση". Αρκετά βασικές χημικές διεργασίες χαρακτηρίζουν την αποσύνθεση ασβεστόλιθου.

Όταν εργάζεστε με ασβεστόλιθο, παρατηρείται πολυπλοκότητα, δημιουργώντας διαφορά στην κρυσταλλογραφία και τη μικροδομή. Η κινητική διάσπασης του κοκκώδους και συσσωματωμένου ασβεστόλιθου ήταν αρκετά περίπλοκη. Ως αποτέλεσμα, η σκοπιμότητα ανάπτυξης μιας ενοποιημένης θεωρίας για το Calcination είναι περιορισμένη. Αυτή η ενότητα θα μας βοηθήσει να μάθουμε για το Limestone Calcination.

Τι είναι το Calcination;

Η φρύξη είναι μια μεταλλουργική διαδικασία κατά την οποία τα μέταλλα καίγονται σε υψηλές θερμοκρασίες και πίεση ή περιορισμένη παροχή αέρα για την απομάκρυνση των πτητικών ενώσεων και τη μετατροπή των μετάλλων στα οξείδια τους. Με άλλα λόγια, η Calcination αναφέρεται στη διαδικασία ανάταξης ενός νεκρού ανθρώπινου πτώματος σε ένα υπόλοιπο που δεν είναι τόσο σημαντικό όσο η κατάθεση που προκύπτει από την αποτέφρωση.

Ο ακριβής ορισμός της χημείας του Calcination αναφέρεται στη θερμική αποσύνθεση ανθρακικών ορυκτών, όπως το ανθρακικό ασβέστιο (αυτό είναι ένα από τα σημαντικά ορυκτά στην οικογένεια των ασβεστόλιθων) που βοηθά στη δημιουργία μιας ένωσης που ονομάζεται οξείδιο του ασβεστίου σε έναν κλίβανο που αποτελείται από τσιμέντο.

Πολλά συστήματα περιέχουν επίσης εναλλακτικές λύσεις για την ικανότητα σύνθλιψης πριν, κατά τη διάρκεια και μετά την πύρωση, ανάλογα με τα επιθυμητά προϊόντα. Ο εμπορικός εξοπλισμός ασβεστοποίησης περιλαμβάνει:ασβεστοποιητές που αναβοσβήνουν, ασβεστοποιητές βραστήρα, περιστροφικούς ασβεστοποιητές, ρευστοποιημένους ασβεστοποιητές για βήτα σοβά και ασβεστοποιητές σε αυτόκλειστο για άλφα σοβά. Τα διάφορα συστήματα φρύξης έχουν διαφορετική ικανότητα, περιόδους παραμονής και αποτελεσματικότητα και παράγουν διαφορετικά χαρακτηριστικά γύψου, τα οποία διέπουν την καλύτερη εφαρμογή τους.

Η διαδικασία και η χημική αντίδραση της φρύξης ασβεστόλιθου

Όταν ο ασβεστόλιθος πυρώνεται για να σχηματίσει άσβεστο ασβέστη, η θερμική διάσπαση του ανθρακικού ασβεστίου μπορεί να αναπαρασταθεί ως-.

CaCO3 (100 g) + Θερμότητα ⇆  CaO (56 g) + CO2 (44 g)

Η πίεση διάστασης ασβεστίτη ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία. Σε περίπου 900°C, επιτυγχάνει 1 atm (101,3 kPa). Σε σύγκριση με προηγούμενες μελέτες, οι οποίες έδειξαν θερμοκρασία 898°C, μια πρόσφατη μελέτη έδειξε τιμή 902,5°C.

Η ασβεστόλιθος ασβεστόλιθος ακολουθείται από διάσταση θερμότητας. Στη βιβλιογραφία, η θερμότητα διάστασης του ασβεστίτη είναι ισοδύναμη με 25°C και μετράται ότι κυμαίνεται μεταξύ 695 και 834 kcal/kg CaO. Ο Boynton ανέφερε μέσο όρο 770 kcal/kg, ενώ ο Schwarzkopf ανέφερε ρυθμό 754 kcal/kg.

Η φρύξη είναι μια ισορροπημένη αντίδραση. Το CaCO3 διασπάται σε ασβεστόλιθο εάν η ατμοσφαιρική πίεση του αέρα του CO2 είναι μικρότερη από τη μερική πίεση ισορροπίας σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Εάν η πίεση αέρα του CO2 ξεπεράσει αυτό το σημείο ισορροπίας, οποιοσδήποτε ασβεστόλιθος δημιουργείται μετατρέπεται ξανά σε ανθρακικό.

Έτσι, ο ρυθμός αποσύνθεσης καθορίζεται από τη μερική πίεση του CO2, τη θερμοκρασία της αντίδρασης και το μέγεθος των σωματιδίων. Ακόμη και απουσία CO2, ο ρυθμός της αντίδρασης γίνεται εξαιρετικά αργός στους 700 βαθμούς Κελσίου και την ατμοσφαιρική πίεση. Η χημική αντιδραστικότητα ποικίλλει μεταξύ των πηγών ασβεστόλιθου, όχι μόνο λόγω αλλαγών στην κρυσταλλική δομή αλλά και λόγω της σύνθεσης των ακαθαρσιών.

Η φρύξη CaCO3 είναι μια εξαιρετικά ενδόθερμη διαδικασία που απαιτεί περίπου 755 Mcal εισόδου θερμότητας και παράγει έναν τόνο ασβεστόλιθου (CaO). Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται πάνω από τη θερμοκρασία διάστασης των ανθρακικών στον ασβεστόλιθο, αρχίζει η αντίδραση. Αυτό είναι συνήθως μεταξύ 780 και 1340 βαθμών Κελσίου.

Μόλις ξεκινήσει η αντίδραση, η θερμοκρασία πρέπει να διατηρηθεί πάνω από το σημείο διάστασης και το CO2 που παράγεται πρέπει να αφαιρεθεί. Η διάσταση CaCO3 λαμβάνει χώρα σταδιακά από την εξωτερική επιφάνεια του σωματιδίου στο εσωτερικό, αφήνοντας ένα πορώδες στρώμα CaO, το επιθυμητό αποτέλεσμα.

Ως αποτέλεσμα, η διαδικασία εξαρτάται από μια επαρκή θερμοκρασία ψησίματος περίπου 800 βαθμών C για να διασφαλιστεί η διάσπαση και ο καλός χρόνος επαφής, δηλαδή η διατήρηση του ασβέστη/ασβεστόλιθου για επαρκώς μεγάλο χρονικό διάστημα σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 1.000 βαθμούς Κελσίου έως 1.200 deg C για να ρυθμίσετε την αντιδραστικότητά του.

Χρήσεις ασβεστόλιθου μετά την πύρωση

Ο ασβεστόλιθος είναι μια από τις πιο θεμελιώδεις πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία χάλυβα και χρησιμοποιείται τόσο σε διαδικασίες σιδηρουργίας και χαλυβουργίας όσο και σε βοηθητικές δραστηριότητες. Η συντριπτική πλειονότητα του ασβεστόλιθου χρησιμοποιείται στην παραγωγή χάλυβα για τη ροή ακαθαρσιών μέσα στον κλίβανο παραγωγής χάλυβα και πολλές άλλες διαδικασίες παραγωγής χάλυβα. Ο ασβεστόλιθος χρησιμοποιείται επίσης σε διάφορες ποσότητες στη διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης για την παρασκευή σιδηρομεταλλεύματος, την αποθείωση του χυτοσιδήρου, την εξουδετέρωση οξέος και τις εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού.

Παράμετροι που επηρεάζουν την ασβεστόλιθο ασβεστόλιθου

Η αντιδραστικότητα του ασβεστόλιθου μετρά πόσο γρήγορα αντιδρά ο ασβεστόλιθος παρουσία νερού. Το σβήσιμο του ασβεστόλιθου στο νερό είναι η διαδικασία δοκιμής που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της αντιδραστικότητας του θρυμματισμένου ασβέστη. Η αντιδραστικότητα του ασβεστόλιθου επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες που συνδέονται με την πρώτη ύλη και τη διαδικασία. Αυτές είναι οι παράμετροι-

• Κρυσταλλική δομή ασβεστόλιθου 
• Χρόνος καύσης και θερμοκρασία 
• Ακαθαρσίες ασβεστόλιθου 
• Τύπος κλιβάνου 
• Καύσιμα

Συμπέρασμα

Αυτή η ενότητα θα εξηγήσει και θα βοηθήσει έναν μαθητή να γνωρίζει τα πάντα για το θέμα του Calcination. Η φρύξη είναι μια από τις βασικές διαδικασίες στον τομέα της Χημείας που πρέπει να γνωρίζει ένας μαθητής που ενδιαφέρεται για τη χημεία. Οι πυρωμένες ουσίες έχουν πολλές εφαρμογές σήμερα. Αυτή η ενότητα έχει συζητήσει με επιτυχία την ασβεστόλιθο, τη σημασία της φρύξης ασβεστόλιθου και διάφορα άλλα θέματα που σχετίζονται με την ασβεστόλιθο.

Η φρύξη παίζει σημαντικό ρόλο στη Χημεία και στον βιομηχανικό τομέα της Χημείας, επομένως ένας μαθητής πρέπει να μελετήσει αυτό το θέμα λεπτομερώς και προσεκτικά. Η παραπάνω ενότητα καλύπτει έτσι όλες τις έννοιες που σχετίζονται με το θέμα της Ασβεστόλιθου Ασβεστόλιθου για να κάνει τη μελέτη εύκολη και λιγότερο χρονοβόρα.