一种连续化制备α-硫酸钙半水合物的方法及装置制造方法及图纸

本文描述了一种用于连续生产α

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种连续化制备
α
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硫酸钙半水合物的方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种用于连续制备α
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硫酸钙半水合物的方法。本专利技术还涉及一种用于提供该方法的装置。

技术介绍

[0002]石膏作为以硫酸钙二水合物(CaSO
4 2(H2O))形式的原料天然存在。含石膏的产品(诸如，石膏灰泥板)是通过将经煅烧或经脱水的石膏(即，硫酸钙半水合物(CaSO
4 0.5(H2O)))与水混合以形成可凝固的泥浆、然后将该泥浆浇注成预定形状来制备的。硫酸钙半水合物与水反应并重新水合成二水合物晶体，该二水合物晶体随后固化或干燥成固态。
[0003]硫酸钙半水合物可以分为两种基本形式，即α
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硫酸钙半水合物和β
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硫酸钙半水合物。β
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硫酸钙半水合物典型地是在环境湿度或升高的湿度以及环境(即，大气)压力下、在空气中加热石膏而形成的。另一方面，在升高的温度和压力的条件下，石膏在蒸汽或水中生成硫酸钙半水合物。虽然，α
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硫酸钙半水合物和β
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硫酸钙半水合物两者都可以用来制造石膏产品，但用α
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硫酸钙半水合物生产的石膏产品常常更坚硬，具有更高的强度和密度。
[0004]在连续生产石膏产品的商业工业环境中，连续生产α
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硫酸钙半水合物往往是期望的或必要的。α
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硫酸钙半水合物的连续生产可能比批量生产过程更困难，因为需要连续和实时地控制生产方法的参数。
[0005]用于生产α
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硫酸钙半水合物的连续湿式煅烧方法典型地包括将石膏颗粒与水结合，并且随后在升高的温度和压力的条件下煅烧该石膏浆料，以产生α
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硫酸钙半水合物浆料。然后，在过滤或分离过程中，从浆料的大部分水中分离α
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硫酸钙半水合物的颗粒，以产生α
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硫酸钙半水合物滤饼和单独的水流。
[0006]经由“湿式α”方法在溶液中制备的α
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硫酸钙半水合物是一种具有不同晶面的单晶。在煅烧处理期间，α
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硫酸钙半水合物晶体的纵横比(长宽比)受石膏浆料中存在的元素、化合物和物质的影响。这些元素、物质和化合物(称为媒晶剂(habit modifier))可以通过在形成期间优先吸附到晶体的特定表面上而将自己替换到晶格中，或者通过与溶液中的钙和/或硫酸盐离子反应而降低这些离子的浓度来改变α
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硫酸钙半水合物颗粒的纵横比。媒晶剂可能由于煅烧处理中使用的石膏中的杂质(例如，白云石中的镁)或故意掺入石膏浆料中的杂质(例如，琥珀酸)而存在。
[0007]在商业过程中，为了生产α
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硫酸钙半水合物，媒晶剂被用来确保所生产的颗粒具有所需的纵横比。通常，该期望的纵横比是宽长比为约1，优选在0.8:1至1.2:1的范围内。在如今的商业过程中，最常用的媒晶剂是琥珀酸。连续煅烧期间产生的α
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硫酸钙半水合物颗粒的纵横比对所使用的琥珀酸的浓度敏感，最佳琥珀酸水平通常被理解为约0.86g/升浆料，或在水与石膏比例为1:1的情况下约1.2g/kg石膏。一般来说，据信在煅烧处理期间消耗了约三分之一的量的琥珀酸。因此，当煅烧处理完成时，引入到煅烧处理中的琥珀酸的很大一部分仍留在α
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硫酸钙半水合物浆料中。
[0008]琥珀酸和其他媒晶剂在α
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煅烧处理中通常是相对昂贵的消耗品，因此有动力减少
这些材料的浪费。虽然回收保留在α
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硫酸钙半水合物滤饼中的、结合至颗粒或以其他方式结合的任何媒晶剂是非常有挑战性的，但在过滤过程中从α
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硫酸钙半水合物分离的水流中也可以找到媒晶剂。因此，这些媒晶剂可以在煅烧处理开始时通过将这些水流与新鲜水和石膏颗粒合并在一起来回收和重复使用。
[0009]然而，回收媒晶剂的这种方法也有它的缺点。如前所述，在煅烧处理中产生的α
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硫酸钙半水合物颗粒的纵横比可能对琥珀酸或其他媒晶剂的浓度敏感。因此，石膏浆料中媒晶剂浓度的微小变化可能对所生产的α
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硫酸钙半水合物颗粒的质量产生很大影响。由于投入的石膏质量的微小变化，在连续方法中通常看到水流中回收的媒晶剂的量的微小差异。因此，需要改善由现有技术的系统生产的α
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硫酸钙的连续性。

技术实现思路

[0010]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于连续生产α
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硫酸钙半水合物的方法，该方法包括以下步骤：将颗粒状石膏、媒晶剂(habit modifier)和水混合以形成石膏浆料；煅烧石膏浆料以提供α
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硫酸钙半水合物浆料；过滤α
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硫酸钙半水合物浆料、以从浆料中分离至少一个流体流(fluid stream)；测量至少一个流体流或α
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硫酸钙半水合物浆料的第一控制参数；以及将至少一个流体流与额外的石膏(further gypsum)、额外的水和额外的媒晶剂结合、以形成额外的石膏浆料，其中该方法还包括根据第一控制参数的测量值来改变额外的媒晶剂的量。
[0011]以这种方式，本文提供了一种方法，其中测量至少一种流体流或硫酸钙半水合物浆料的参数，以允许随时间监测该方法的产出的质量和一致性。该方法包括根据第一控制参数的测量值来改变额外的媒晶剂的量。以这种方式，通过该方法生产的未来的α
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硫酸钙半水合物浆料的质量和性质可以响应于由该方法生产的当前的α
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硫酸钙半水合物浆料的性质而改变。以这种方式，可以在连续生产方法期间调整和优化α
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硫酸钙半水合物的性能和/或质量。
[0012]优选地，该方法包括测量至少一个流体流和α
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硫酸钙半水合物浆料两者的第一控制参数。以这种方式，可以更密切地监测该方法，潜在地允许更高水平的控制和/或更准确的控制。
[0013]优选地，该方法包括将第一控制参数的测量值与设定值进行比较。优选地，设定值是预定的。更优选地，当测量值低于设定值时，增加额外的媒晶剂的量。替代地，当测量值低于设定值时，减少额外的媒晶剂的量。
[0014]优选地，测量第一控制参数的步骤包括连续测量第一控制参数。在连续测量第一控制参数的情况下，这可以提供允许待连续控制的工艺的优点。替代地，测量第一控制参数的步骤包括周期性地测量第一控制参数。优选地，测量之间的间隔是1小时或更少、更优选30分钟或更少、还优选10分钟或更少、并且最优选是1分钟或更少。
[0015]优选地，第一控制参数是至少一个流体流或α
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硫酸钙半水合物浆料的pH。在媒晶剂含有酸的情况下，测量pH可以提供在煅烧处理后残留在至少流体流或硫酸钙半水合物浆料中的媒晶剂的量的量化。
[0016]替代地，第一控制参数是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于连续生产α
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硫酸钙半水合物的方法，所述方法包括以下步骤：将颗粒状石膏、媒晶剂和水混合、以形成石膏浆料；煅烧所述石膏浆料、以提供α
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硫酸钙半水合物浆料；过滤所述α
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硫酸钙半水合物浆料、以从所述浆料中分离至少一个流体流；测量所述至少一个流体流或所述α
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硫酸钙半水合物浆料的第一控制参数；以及将所述至少一个流体流与额外的石膏、额外的水和额外的媒晶剂结合以形成额外的石膏浆料，其中，所述方法还包括根据所述第一控制参数的测量值来改变所述额外的媒晶剂的量。2.根据权利要求1所述的方法，其中，测量所述第一控制参数的步骤包括连续测量所述第一控制参数。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一控制参数是所述至少一种流体流或所述α
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硫酸钙半水合物浆料的pH。4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述第一控制参数是所述至少一种流体流或所述α
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硫酸钙半水合物浆料的体积流量。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括测量所述至少一种流体流或所述α
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硫酸钙半水合物浆料的第二控制参数的额外的步骤。6.根据权利要求5所述的方法，其中，测量所述第二控制参数的步骤包括酶给料。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述方法包括用所述第二控制参数的测量值来校准所述第一控制参数的测量值。8.根据权利要求5、权利要求6或权利要求7所述的方法，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔尔，
申请(专利权)人：圣戈班石膏板公司，
类型：发明
国别省市：