段或三段连续碳化工艺，即石灰乳经第碳化塔碳化得到反应混合液，然后喷入第二段碳化塔制得最终产品，或再喷入第三段碳化塔碳化得到最终产品。由于碳化过程分段进行，因此可对晶体成核和生长过程分段控制，从而控制晶体粒径晶型。根据需要，控制适宜喷雾液滴大小氢氧化钙浓度碳化塔内气液比反应温度各段碳化率等条件，即可制得不同晶型纳米碳酸钙产品。超重力碳化法超重力技术起源于年太空试验。在太空微重力状态下，化工分离单元操作无法完成，从而引发超重力技术研发，并在年得到充分发展。超重力技术产生离心加速度不仅可以比重力加速度大个数量级，而且可以调节。利用离心力场不仅使化工单元操作在太空成为可能，而且可以大大提高化工单元操作效率。将超重力技术应用于纳米碳酸钙生产使这生产过程发生了革命性变化。高速旋转填料将氢氧化钙溶液剪切成细微液滴液丝和液膜，强大离心力使碳酸钙微粒旦形成就迅速脱离氢氧化钙溶液，无法继续长大，同时氢氧化钙溶液和二氧化碳气体接触面积大大增加并迅速更新，使反应速度大大提高。技术方案选择通过上述对国内外纳米碳酸钙生产工艺对比分析，本项目拟选择由北京化工大学超重力中心研制开发具有国际领先水平超重力碳化法生产工艺，生产纳米碳酸钙。超重力技术生产纳米碳酸钙具有以下优点产品平均粒径小，可制得平均粒径为超细碳酸钙产品粒度分布范围窄产品质量稳定反应速度快反应器体积小易于操作，从开机到稳定生产般不超过不需要使用晶体生长抑制剂，产品质量稳定生产效率高，生产成本大幅度降低。该生产工艺是理想纳米碳酸钙生产工艺。工程设计特点本工程设计力求工艺流程简洁顺畅，择优选择先进成熟可靠技术和装备，技术方案充分考虑了当地原料资源和自然条件。具有以下特点充分重视生产线先进性可靠性及经济性，设备选型立足国产化。采用申克定量给料机计量石灰石和焦碳，提高计量精度，保证石灰煅烧稳定性。采用机械化立窑煅烧石灰，减少劳动强度，提高生产率，有利于环境保护。采用超重力碳化工艺生产纳米碳酸钙，具有产品粒度小分布范围窄颗粒均齐，反应时间短生产效率高设备能力大等优点。采用先进可靠集散式计算机控制系统，自动化水平高，以达到高效节能稳定生产优化控制等目，并可减少操作岗位定员，降低生产成本。综上所述，本工程设计具有技术先进可靠劳动生产率高生产成本低经济效益环境效益社会效益好特点。项目主要技术经济指标主要技术经济指标见表。表主要技术经济指标汇总表序号名称单位指标备注建设规模纳米碳酸钙产品品种酸钙年生产能力约万，实际产量约万，绝大部分为普通轻质碳酸钙，平均粒径在以下产品约占总量。年后，我国纳米碳酸钙生产有了显著提高，年生产能力为，占碳酸钙总产量至年底纳米碳酸钙年生产能力达到。我国主要纳米碳酸钙企业生产情况详见表。我国超细碳酸钙产品是从年初广东恩平化工实业有限公司和辽宁本溪助剂厂先后从日本各引进了条超细碳酸钙生产线后开始，可生产种晶型，主要用于塑料行业。上海华明超细碳酸钙有限公司将超细碳酸钙扩大至，产品获国家级新产品奖，并通过质量认证。山西兰花科技创业股份有限公司采用华东理工大学技术在建成生产装置产销状况良好情下双方合资又建设了新装置。安徽铜陵化工集团公司与中科院合肥分院固体物理研究所合作开发纳米碳酸钙技术于年月通过了安徽省科委中试鉴定，年已实现工业化生产。北京密云碳酸钙厂采用天津化工研究院技术生产纳米碳酸钙，但只能生产普通油墨产品。世纪年代初，我国生产超细化活性碳酸钙总体上质量较差，主要表现在两方面是平均粒度较大，产品主要平均粒度为二是产品粒度分布较宽，因而在质量上逊色于平均粒度相同但分布较窄进口产品。表我国主要纳米碳酸钙企业生产情况序号生产厂家技术来源生产能力产品规格主要用途投产时间年广东恩平化工有限公司日本白石公司高档塑料制品北京化工大学轿车漆高档油墨高档卫生巾高级橡胶制品北京密云碳酸钙厂天津化工研究院普通油墨山西兰花科技创业有限公司华东理工大学高档塑料制品高档塑料制品内蒙古蒙西高新股份公司北京化工大学轿车漆高档油墨高档卫生巾高级橡胶制品安徽铜陵化工集团中科院合肥分院高档塑料制品上海华明超细碳酸钙公司华东理工大学高档塑料橡胶制品高档塑料橡胶制品重庆松山化工厂高档塑料制品卫生纸北京化工建材厂涂料油墨山西芮城华新有限公司北京化工大学涂料油墨高档塑料安徽巢东纳米材料科技股份公司北京化工大学轿车漆高档油墨高档卫生巾高级橡胶制品河南科力新材料股份有限公司北京化工大学陈建峰教授发明超重力法生产纳米碳酸钙技术，已建成纳米碳酸钙工业生产线。该技术发明和产业化成功，使我国在该领域从技术产品进口国转变为技术出口国，具有显著经济效益和国际影响性。目前，该技术已转让给新加坡纳米材料科技公司等多家单位。预计到年，我国纳米碳酸钙生产，是将精制石灰石原料煅烧，得到氧化钙和窑气二氧化碳消化氧化钙，并将生成悬乳液氢氧化钙在高剪力作用下粉碎，多级悬液分离，除去颗粒和杂质，得到定浓度精制氢氧化钙悬乳液。通入二氧化碳气体，加入适当添加剂控制晶型，碳化至终点，得到要求晶型碳酸钙乳液。进行脱水干燥表面处理，最后得到所要求得碳酸钙产品。目前，纳米碳酸钙工业化生产工艺主要有间歇鼓泡碳化法连续喷雾碳化法超重力碳化法。间歇鼓泡碳化法在湿法碳酸钙生产中，大多采用传统间歇鼓泡碳化法。生产纳米碳酸钙是在生产轻质碳酸钙基础上，改变碳化工艺加入添加剂既结晶控制剂控制晶型和粒径，沉淀加沉淀剂后经分离干燥粉碎包装，制得不同晶型颗粒均匀纳米级碳酸钙。间歇鼓泡碳化法工艺投资较少操作简单但生产效率低，气液接触差，碳化时间长，工艺上对碳酸钙晶型不易控制，产品次成形颗粒大，粒径粗且不均匀，易在反应中产生包裹现象，最终导致产品反碱，影响产品质量。连续喷雾碳化法与间歇碳化法相比，连续喷雾碳化法工艺适应于规模化生产，生产能力大且生产效率高，碳化时间短，产品晶型粒度容易控制，可制得优质稳定纳米碳酸钙产品。喷雾碳化法般采用两段或三段连续碳化工艺，即石灰乳经第碳化塔碳化得到反应混合液，然后喷入第二段碳化塔制得最终产品，或再喷入第三段碳化塔碳化得到最终产品。由于碳化过程分段进行，因此可对晶体成核和生长过程分段控制，从而控制晶体粒径晶型。根据需要，控制适宜喷雾液滴大小氢氧化钙浓度碳化塔内气液比反应温度各段碳化率等条件，即可制得不同晶型纳米碳酸钙产品。超重力碳化法超重力技术起源于年太空试验。在太空微重力状态下，化工分离单元操作无法完成，从而引发超重力技术研发，并在年得到充分发展。超重力技术产生离心加速度不仅可以比重力加速度大个数量级，而且可以调节。利用离心力场不仅使化工单元操作在太空成为可能，而且可以大大提高化工单元操作效率。将超重力技术应用于纳米碳酸钙生产使这生产过程发生了革命性变化。高速旋转填料将氢氧化钙溶液剪切成细微液滴液丝和液膜，强大离心力使碳酸钙微粒旦形成就迅速脱离氢氧化钙溶液，无法继续长大，同时氢氧化钙溶液和二氧化碳气体接触面积大大增加并迅速更新，使反应速度大大提高。技术方案选择通过上述对国内外纳米碳酸钙生产工艺对比分析，本项目拟选择由北京化工大学超重力中心研制开发具有国际领先水平化法在湿法碳酸钙生产中，大多采用传统间歇鼓泡碳化法。生产纳米碳酸钙是在生产轻质碳酸钙基础上，改变碳化工艺加入添加剂既结晶控制剂控制晶型和粒径，沉淀加沉淀剂后经分离干燥粉碎包装，制得不同晶型颗粒均匀纳米级碳酸钙。间歇鼓泡碳化法工艺投资较少操作简单但生产效率低，气液接触差，碳化时间长，工艺上对碳酸钙晶型不易控制，产品次成形颗粒大，粒径粗且不均匀，易在反应中产生包裹现象，最终导致产品反碱，影响产品质量。连续喷雾碳化法与间歇碳化法相比，连续喷雾碳化法工艺适应于规模化生产，生产能力大且生产效率高，碳化时间短，产品晶型粒度容易控制，可制得优质稳定纳米碳酸钙产品。喷雾碳化法般采用两段或三段连续碳化工艺，即石灰乳经第碳化塔碳化得到反应混合液，然后喷入第二段碳化塔制得最终产品，或再喷入第三段碳化塔碳化得到最终产品。由于碳化过程分段进行，因此可对晶体成核和生长过程分段控制，从而控制晶体粒径晶型。根据需要，控制适宜喷雾液滴大小氢氧化钙浓度碳化塔内气液比反应温度各段碳化率等条件，即可制得不同晶型纳米碳酸钙产品。超重力碳化法超重力技术起源于年太空试验。在太空微重力状态下，化工分离单元操作无法完成，从而引发超重力技术研发，并在年得到充分发展。超重力技术产生离心加速度不仅可以比重力加速度大个数量级，而且可以调节。利用离心力场不仅使化工单元操作在太空成为可能，而且可以大大提高化工单元操作效率。将超重力技术应用于纳米碳酸钙生产使这生产过程发生了革命性变化。高速旋转填料将氢氧化钙溶液剪切成细微液滴液丝和液膜，强大离心力使碳酸钙微粒旦形成就迅速脱离氢氧化钙溶液，无法继续长大，同时氢氧化钙溶液和二氧化碳气体接触面积大大增加并迅速更新，使反应速度大大提高。技术方案选择通过上述对国内外纳米碳酸钙生产工艺对比分析，本项目拟选择由北京化工大学超重力中心研制开发具有国际领先水平超重力碳化法生产工艺，生产纳米碳酸钙。超重力技术生产纳米碳酸钙具有以下优点产品平均粒径小，可制得平均粒径为超细碳酸钙产品粒度分布范围窄产品质量稳定反应速度快反应器体积小易于操作，从开机到稳定生产般不超过不需要使用晶体生长抑制剂，产品质量稳定生产效率高，生产成本大幅度降低。该生产工艺是理想纳米碳酸钙生产工艺。工程设计特点本工程设计力求工艺流钙有限公司将超细碳酸钙扩大至，产品获国家级新产品奖，并通过质量认证。山西兰花科技创业股份有限公司采用华东理工大学技术在建成生产装置产销状况良好情下双方合资又建设了新装置。安徽铜陵化工集团公司与中科院合肥分院固体物理研究所合作开发纳米碳酸钙技术于年月通过了安徽省科委中试鉴定，年已实现工业化生产。北京密云碳酸钙厂采用天津化工研究院技术生产纳米碳酸钙，但只能生产普通油墨产品。世纪年代初，我国生产超细化活性碳酸钙总体上质量较差，主要表现在两方面是平均粒度较大，产品主要平均粒度为二是产品粒度分布较宽，因而在质量上逊色于平均粒度相同但分布较窄进口产品。表我国主要纳米碳酸钙企业生产情况序号生产厂家技术来源生产能力产品规格主要用途投产时间年广东恩平化工有限公司日本白石公司高档塑料制品北京化工大学轿车漆高档油墨高档卫生巾高级橡胶制品北京密云碳酸钙厂天津化工研究院普通油墨山西兰花科技创业有限公司华东理工大学高档塑料制品高档塑料制品内蒙古蒙西高新股份公司北京化工大学轿车漆高档油墨高档卫生巾高级橡胶制品安徽铜陵化工集团中科院合肥分院高档塑料制品上海华明超细碳酸钙公司华东理工大学高档塑料橡胶制品高档塑料橡胶制品重庆松山化工厂高档塑料制品卫生纸北京化工建材厂涂料油墨山西芮城华新有限公司北京化工大学涂料油墨高档塑料安徽巢东纳米材料科技股份公司北京化工大学轿车漆高档油墨高档卫生巾高级橡胶制品河南科力新材料股份有限公司北京化工大学陈建峰教授发明超重力法生产纳米碳酸