Карбонизация - Carbonatation

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

Са (ОН) 2 + СО 2 → СаСО 3 + Н 2 О

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

Конкретный

Коррозия арматуры, вызванная карбонатацией

Карбонизация - это медленный процесс, который происходит в бетоне, когда известь ( CaO или Ca (OH) 2 ( водн. ) ) В цементе вступает в реакцию 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. Это очень щелочная среда, при которой стальной арматура является пассивируются и защищена от коррозии. Согласно диаграмме Пурбе для железа, металл пассивен, если pH выше 9,5.

Углекислый газ в воздухе вступает в реакцию со 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 будет медленно продвигаться 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 - суспензия гидроксида кальция ) и газа, обогащенного диоксидом углерода, в «сырой сок» (жидкость с высоким содержанием сахара, полученная на стадии диффузии процесса) для образования карбоната кальция и осаждения примесей, которые затем удаленный. Весь процесс проходит в «резервуарах карбонатации», а время обработки варьируется от 20 минут до часа.

Карбонизация вызывает следующие эффекты:

Мишень представляет собой большую частицу, которая естественным образом быстро оседает, оставляя прозрачный сок. В конце сок примерно 15 ° Bx и 90% сахарозы . РН тонкого сока , полученного баланс между удалением столько кальция из раствора и ожидаемое снижение рН по всей последующей обработки. Если сок становится кислым на стадии кристаллизации, сахароза быстро распадается 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) осаждением 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 Дорр-Оливер ) - 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 шлам (нижний сток) из осветлителя фильтруется и / или прессуется для извлечения большего количества жидкости. Процесс Дорр 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 повышается для начала осаждения белков с последующим добавлением извести и газообразного CO 2 . Частицы удаляются на каждой стадии фильтрацией.
  • RT ( Raffinerie Tirlemontoise - « Сахарный завод Тинена ») - еще один многоступенчатый процесс со стадией предварительного известкования. Частицы также удаляют фильтрацией.

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

Прозрачный сок от газирования обычно называют «жидким соком». он может подвергаться регулированию pH с помощью кальцинированной соды и добавления серы («сульфитация») перед следующей стадией, которая представляет собой концентрирование путем многократного испарения.

Умягчение воды

Реакция карбонизации происходит во время умягчения извести (процесс Кларка) при умягчении воды .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Диаграмма Пурбе железа" . Corrosion-doctors.org . Проверено 14 октября 2009 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )

Внешние ссылки