一種碳化設(shè)備和使用該碳化設(shè)備進(jìn)行碳化的方法
【專利摘要】公開了一種碳化設(shè)備，其包括：儲存罐，其儲存碳化對象溶液；液滴噴霧裝置，其將儲存罐中的碳化對象溶液噴霧成液滴；碳化反應(yīng)罐，其安裝有液滴噴霧裝置并填充有預(yù)定壓力下的碳化氣體，通過液滴噴霧的碳化對象溶液與填充的碳化氣體之間的碳化反應(yīng)來提供漿料；碳化氣體供應(yīng)裝置，其向碳化反應(yīng)罐中供應(yīng)碳化氣體以使碳化氣體在碳化反應(yīng)罐中維持在預(yù)定的壓力下；以及漿料排出裝置，其從碳化反應(yīng)罐排出漿料以使碳化反應(yīng)罐中形成的漿料維持在預(yù)定的水平內(nèi)，還公開了使用該碳化設(shè)備進(jìn)行碳化的方法。
【專利說明】一種碳化設(shè)備和使用該碳化設(shè)備進(jìn)行碳化的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]公開了一種碳化設(shè)備和使用該碳化設(shè)備進(jìn)行碳化的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，碳化技術(shù)用于從石灰石原礦中沉淀出碳酸鈣功能粉末，沉淀碳酸鈣通過以下方式制得:煅燒石灰石以提供生石灰，將生石灰水合以制得氫氧化鈣漿料，向該漿料中充入二氧化碳制得溶液形式的碳酸鈣，并使其再沉淀。常規(guī)的碳化如下進(jìn)行:將二氧化碳充氣器插入碳化對象溶液(carbonation subject solution)中，以小氣泡形式充入二氧化碳以使充入的氣泡在穿過溶液時(shí)溶解并轉(zhuǎn)化為碳酸根離子。但充氣器的噴嘴經(jīng)常被沉積在其入口處的碳酸根離子堵塞，二氧化碳被過度消耗，在高容量工業(yè)過程中難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)方法，且由于該反應(yīng)在二氧化碳?xì)馀荽┻^溶液的短時(shí)間內(nèi)發(fā)生，因而反應(yīng)效率下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]技術(shù)問題
[0004]本發(fā)明的一個(gè)方面可以避免碳化反應(yīng)期間碳化氣體(如二氧化碳)噴嘴的堵塞，并且可以通過消耗碳化反應(yīng)所需量的碳化氣體來抑制碳化氣體的過度消耗。
[0005]另外，可以提供一種碳化設(shè)備以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的高容量方法，并且加快了碳化氣體溶解速度從而提高碳化效率。
[0006]例如，當(dāng)對鹽水中含有的鋰(Li)進(jìn)行回收時(shí)，在鹽水中作為雜質(zhì)存在的鈣、鎂等可被碳化和提取。
[0007]另外，當(dāng)作為氫氧化鋰而回收的鋰被轉(zhuǎn)化為碳酸鋰時(shí)，可以采用一個(gè)實(shí)施方案的碳化設(shè)備。
[0008]技術(shù)方案
[0009]本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種碳化設(shè)備，其包括:儲存罐，其儲存碳化對象溶液；液滴噴霧裝置，其對儲存罐中的碳化對象溶液進(jìn)行液滴噴霧；碳化反應(yīng)罐，其包括液滴噴霧裝置并填充有碳化氣體，該碳化氣體具有預(yù)定的壓力，用所述填充的碳化氣體對液滴噴霧的碳化對象溶液進(jìn)行碳化以制得漿料；碳化氣體供應(yīng)裝置，其向碳化反應(yīng)罐中供應(yīng)碳化氣體以使碳化氣體在碳化反應(yīng)罐中維持在預(yù)定的壓力下；以及漿料排出裝置，其從碳化反應(yīng)罐排出在碳化反應(yīng)罐中形成的漿料以使?jié){料量維持在預(yù)定的水平內(nèi)。
[0010]從碳化反應(yīng)罐排出在碳化反應(yīng)罐中形成的漿料以使?jié){料量維持在預(yù)定的水平內(nèi)的漿料排出裝置包括:液位測量裝置，其產(chǎn)生信號以確定漿料量是否超出碳化反應(yīng)罐中預(yù)定的水平；以及漿料出口，其通過接收該信號而排出碳化反應(yīng)罐中的漿料。
[0011]所述裝置還可包括堿溶液輸入裝置，其安裝于碳化反應(yīng)罐中并控制在碳化反應(yīng)罐中形成的漿料的PH值。
[0012]液滴噴霧裝置通過壓力推動碳化對象溶液，并使碳化對象溶液經(jīng)過噴嘴形成液滴。[0013]所述液滴可具有約80 μ m至約200 μ m的顆粒直徑。
[0014]碳化氣體供應(yīng)裝置可包括:壓力測量裝置，其測量碳化反應(yīng)罐內(nèi)部的壓力；碳化氣體供應(yīng)閥門，當(dāng)測得的壓力低于設(shè)定的壓力時(shí)，其向碳化反應(yīng)罐供應(yīng)碳化氣體，直至碳化反應(yīng)罐內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定的壓力；以及壓力控制閥門，當(dāng)測得的壓力高于設(shè)定的壓力時(shí)，其釋放碳化氣體。
[0015]還可包括安全閥門以保障安全，當(dāng)碳化反應(yīng)罐內(nèi)的壓力過度增加時(shí)，安全閥門快速降低內(nèi)部壓力。
[0016]碳化反應(yīng)罐內(nèi)的壓力可在室壓至約10巴的范圍內(nèi)。
[0017]碳化反應(yīng)罐內(nèi)的液滴自由下落，且自由下落距離可被設(shè)計(jì)為大于或等于約3米。
[0018]碳化反應(yīng)罐可由PVC、PE或高強(qiáng)度混凝土制成。
[0019]碳化反應(yīng)罐可由涂覆了 TEFL0N(四氟乙烯)或氨基甲酸乙酯(urethane)的不銹鋼材料制成。
[0020]還可包括真空泵，其通過在向碳化反應(yīng)罐內(nèi)注入碳化氣體前移出碳化反應(yīng)罐內(nèi)的空氣而形成真空。
[0021]堿溶液輸入裝置可包括:pH測量裝置，其測量碳化反應(yīng)罐內(nèi)的pH ;堿溶液輸入泵，其根據(jù)測得的PH將堿溶液輸入至碳化反應(yīng)罐內(nèi)；以及堿溶液輸入噴嘴，其連接至堿溶液輸入泵并將堿溶液輸入至碳化反應(yīng)罐內(nèi)。 [0022]通過接收液位測量裝置產(chǎn)生的信號來排出碳化反應(yīng)罐中的漿料的排出裝置可以是安裝于碳化反應(yīng)罐內(nèi)的旋轉(zhuǎn)卸料閥門(rotary dump valve)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，提供一種碳化方法，其使用鹽水作為碳化設(shè)備的碳化對象溶液來碳化鹽水中的陽離子。
[0024]鹽水中的陽離子可以是鈣離子。
[0025]鹽水中的陽離子可以是鎂離子。
[0026]鹽水中的陽離子可以是鋰離子。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，提供一種碳化方法，其包括:提供多個(gè)碳化設(shè)備，并提供其中的第一碳化設(shè)備和第二碳化設(shè)備；采用第一碳化設(shè)備碳化鹽水中的鈣；在用第一碳化設(shè)備碳化鹽水中的鈣之后，采用第二碳化設(shè)備碳化該鹽水中殘留的鎂。
[0028]有益效果
[0029]一個(gè)實(shí)施方案的碳化設(shè)備可以避免碳化反應(yīng)期間碳化氣體噴嘴的堵塞，并且可以通過消耗碳化反應(yīng)所需量的碳化氣體來抑制碳化氣體的過度消耗。
[0030]另外，碳化效率可通過實(shí)現(xiàn)連續(xù)的大容量方法和加快碳化氣體的溶解速度而提聞。
[0031]例如，當(dāng)對鹽水中含有的鋰(Li)進(jìn)行回收時(shí)，在鹽水中作為雜質(zhì)存在的鈣、鎂等可被碳化和提取。甚至當(dāng)作為氫氧化鋰而回收的鋰被轉(zhuǎn)化為碳酸鋰時(shí)，也可以采用一個(gè)實(shí)施方案的碳化設(shè)備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的碳化設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0033]〈符號說明〉[0034]1:儲存iip
[0035]2:碳化反應(yīng)罐
[0036]3:液滴噴霧裝置
[0037]4:高壓泵
[0038]5:液滴噴霧嘴
[0039]6:碳化氣體儲存罐
[0040]7:碳化氣體供應(yīng)裝置
[0041]8:壓力測量裝置
[0042]9:碳化氣體供應(yīng)閥門
[0043]10:壓力控制閥門
[0044]11:安全閥門
[0045]12:pH測量裝置
[0046]13:堿溶液輸入泵 [0047]14:堿溶液輸入噴嘴
[0048]15:漿料攪拌裝置
[0049]16:液位測量裝置
[0050]17:旋轉(zhuǎn)卸料閥門
[0051]18:真空閥門
[0052]發(fā)明的實(shí)施方式
[0053]相關(guān)申請的相互參引
[0054]本申請要求2012年I月6日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2012-0002181號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，該申請全文以引用的方式納入本說明書。
[0055]下文將詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方案。然而，這些實(shí)施方案僅僅是示例性的，本發(fā)明不限于此。
[0056]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案可以提供一種碳化設(shè)備，其包括:儲存罐，其儲存碳化對象溶液；液滴噴霧裝置，其對儲存罐中的碳化對象溶液進(jìn)行液滴噴霧；碳化反應(yīng)罐，其安裝有液滴噴霧裝置并填充碳化氣體，該碳化氣體具有預(yù)定的壓力，通過經(jīng)液滴噴霧的碳化對象溶液與填充的碳化氣體的碳化反應(yīng)而提供漿料；碳化氣體供應(yīng)裝置，其向碳化反應(yīng)罐中供應(yīng)碳化氣體以使碳化氣體在碳化反應(yīng)罐中維持在恒定的壓力下；以及漿料排出裝置，其從碳化反應(yīng)罐排出在碳化反應(yīng)罐中形成的漿料以使?jié){料量維持在預(yù)定的水平內(nèi)。
[0057]碳化氣體的實(shí)例可以是二氧化碳源或二氧化碳本身。
[0058]圖1為示出了一個(gè)實(shí)施方案的碳化設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0059]在下文中，將參照圖1進(jìn)行描述。
[0060]一個(gè)實(shí)施方案的碳化設(shè)備可以包括儲存罐1，其儲存并供應(yīng)碳化對象溶液，且該儲存罐I可通過一個(gè)溶液輸送管與液滴噴霧裝置3連接，所述液滴噴霧裝置3安裝在碳化反應(yīng)罐2中。
[0061]液滴噴霧裝置3可包括高壓泵4和液滴噴霧嘴5，例如，液滴噴霧嘴5的下部可伸進(jìn)碳化反應(yīng)罐2的上部并安裝于其上。
[0062]在這種情況下，可以根據(jù)容量提供多個(gè)液滴噴霧嘴5。當(dāng)提供多個(gè)液滴噴霧嘴5時(shí)，可調(diào)節(jié)液滴噴霧角度以避免不同的液滴噴霧嘴5噴出的液滴之間的干擾，且液滴與罐壁表面的接觸可被最小化以提聞碳化反應(yīng)效率。
[0063]另外，液滴噴霧裝置3可通過調(diào)節(jié)高壓泵4的壓力和液滴噴霧嘴5的口徑而使液滴直徑在約80 μ m至約200 μ m的范圍內(nèi)變化。通過改變顆粒直徑，碳化反應(yīng)可以得到控制。
[0064]在碳化反應(yīng)罐2中可提供碳化氣體供應(yīng)裝置7。作為一個(gè)實(shí)例，碳化氣體供應(yīng)裝置7可安裝于碳化反應(yīng)罐2上。
[0065]碳化氣體供應(yīng)裝置7可包括壓力測量裝置8，用于測量碳化反應(yīng)罐2中的碳化氣體壓力；碳化氣體供應(yīng)閥門9 ;以及壓力控制閥門10，用于釋放過多的壓力以控制罐中的壓力。
[0066]壓力測量裝置8是用于測量罐中的碳化氣體壓力并控制碳化氣體供應(yīng)閥門9和壓力控制閥門10的裝置，且可通過在碳化反應(yīng)罐2的遠(yuǎn)離液滴噴霧嘴5的中間部位安裝壓力測量傳感器，使由噴霧液滴壓力引起的干擾最小化。
[0067]碳化氣體供應(yīng)閥門9是用于以預(yù)定壓力將碳化氣體由碳化氣體儲存罐6向碳化反應(yīng)罐2自動供應(yīng)的裝置。當(dāng)由于碳化反應(yīng)消耗碳化反應(yīng)罐2中的碳化氣體而使壓力下降時(shí)，通過接收來自壓力測量裝置8的信號，將自動供應(yīng)與消耗的碳化氣體同樣多的碳化氣體。
[0068]碳化氣體供應(yīng)閥門9可設(shè)置為使碳化反應(yīng)罐2中的碳化氣體壓力在室壓至約10巴，室壓至 約8巴，室壓至約5巴，或室壓至約3巴的范圍內(nèi)變化。
[0069]壓力控制閥門10通過接收來自壓力測量裝置8的信號而自動驅(qū)動，當(dāng)該壓力高于預(yù)定的碳化氣體壓力時(shí)通過釋放多余的壓力來控制碳化反應(yīng)罐2中的壓力。
[0070]另外，還可包括安全閥門11以在緊急情況下快速釋放罐中的多余壓力。
[0071]當(dāng)由于碳化設(shè)備操作錯誤而向碳化反應(yīng)罐2中施加了異常的高壓時(shí)，為保障安全，安全閥門11被自動驅(qū)動以快速釋放碳化反應(yīng)罐2中的壓力，并且操作壓力可任意設(shè)置。
[0072]碳化反應(yīng)罐2可被設(shè)計(jì)為在大于或等于約10巴的壓力下安全驅(qū)動。
[0073]另外，液滴可在碳化反應(yīng)罐2中自由下落。在這種情況下，碳化設(shè)備可被設(shè)計(jì)為使液滴自由下落大于或等于約3米。
[0074]另外，為了使自由下落期間液滴與碳化反應(yīng)罐2壁表面的接觸最小化，碳化反應(yīng)罐的直徑可被設(shè)定為大于或等于約I米。
[0075]另外，碳化反應(yīng)罐2可由PVC、PE或高強(qiáng)度混凝土制成以防止鹽水等引起的腐蝕。
[0076]當(dāng)使用金屬時(shí)，接觸鹽水的表面可由耐腐蝕性材料，如涂覆了 TEFL0N(四氟乙烯)、氨基甲酸乙酯等的不銹鋼制成。
[0077]堿溶液輸入裝置可包括pH值測量裝置12，其測量碳化反應(yīng)罐內(nèi)的pH ;堿溶液輸入泵13，其根據(jù)pH測量裝置測得的pH將堿溶液供應(yīng)到碳化反應(yīng)罐內(nèi)；以及堿溶液輸入噴嘴14，其連接于堿溶液輸入泵并將堿溶液輸入到碳化反應(yīng)罐內(nèi)。
[0078]例如，該堿溶液可以是NaOH溶液。
[0079]pH測量裝置12可自動測量反應(yīng)漿料的pH并可根據(jù)測量的信號操控堿溶液輸入泵13。
[0080]借此，堿溶液可通過堿溶液輸入噴嘴14被輸入到反應(yīng)漿料中以調(diào)節(jié)目標(biāo)pH。
[0081]然后可采用漿料攪拌裝置15攪拌漿料以使輸入的堿溶液快速進(jìn)行反應(yīng)。
[0082]另外，碳化反應(yīng)罐2可包括液位測量裝置16，用于噴出反應(yīng)漿料；和排出裝置，用于排出碳化反應(yīng)罐內(nèi)部的漿料。
[0083]排出碳化反應(yīng)罐內(nèi)部的漿料的排出裝置可包括旋轉(zhuǎn)卸料閥門17。
[0084]當(dāng)碳化反應(yīng)結(jié)束時(shí)，液位測量裝置16可自動測量碳化反應(yīng)罐2中的漿料液位，并且旋轉(zhuǎn)卸料閥門17可通過信號被自動驅(qū)動。
[0085]旋轉(zhuǎn)卸料閥門17是用于根據(jù)從液位測量裝置16接收到的漿料液位信息來連續(xù)自動地排出碳化反應(yīng)罐2中的漿料以維持預(yù)定漿料液位的裝置。
[0086]旋轉(zhuǎn)卸料閥門17可被設(shè)計(jì)為在操作時(shí)保持氣密性，以使碳化反應(yīng)罐2中的壓力變化最小化。
[0087]漿料攪拌裝置15具有防止因沉積的碳化物沉淀并堆積在碳化反應(yīng)罐2中而導(dǎo)致的干擾旋轉(zhuǎn)卸料閥門17操作的作用。
[0088]真空閥門18可安裝于碳化反應(yīng)罐2上并且可連接至真空泵。
[0089]在下文中，用一個(gè)實(shí)施例對含有該結(jié)構(gòu)的碳化裝置的操作關(guān)系進(jìn)行說明。
[0090]首先，開啟真空閥門18，且驅(qū)動真空泵以移出碳化反應(yīng)罐2中所有的空氣。
[0091]當(dāng)空氣從碳化反應(yīng)罐2中充分移出時(shí)，關(guān)閉真空閥門，并且開啟碳化氣體供應(yīng)閥門9以向碳化反應(yīng)罐中供應(yīng)碳化氣體 。
[0092]當(dāng)碳化氣體壓力達(dá)到碳化反應(yīng)罐2中的預(yù)定水平時(shí)，關(guān)閉碳化氣體供應(yīng)閥門9，運(yùn)行液滴噴霧裝置3以通過液滴噴霧嘴5向罐中噴射具有預(yù)定的顆粒直徑的液滴。
[0093]例如，噴出的液滴由于重力而在碳化反應(yīng)罐2中自由下落，且在此期間，罐中過度填充的碳化氣體溶解在液滴中，轉(zhuǎn)化為碳酸根離子(CO32-)，該碳酸根離子(CO32-)與液滴中的碳化對象陽離子反應(yīng)，沉淀出碳化物。
[0094]在這種情況下，為了優(yōu)化和提高碳化反應(yīng)效率，可通過調(diào)節(jié)液滴顆粒直徑來控制與碳化氣體的接觸比表面積，可通過調(diào)節(jié)液滴下落速度來控制反應(yīng)時(shí)間，并且可以通過調(diào)節(jié)碳化氣體壓力來控制碳化氣體溶解速度。
[0095]在碳化反應(yīng)發(fā)生時(shí)，填充于碳化反應(yīng)罐2中的碳化氣體被消耗以降低罐中的壓力。
[0096]當(dāng)碳化氣體壓力降低時(shí)，壓力測量裝置8對此產(chǎn)生感應(yīng)以操控碳化氣體供應(yīng)閥門9和壓力控制閥門10，從而使碳化反應(yīng)罐2中的碳化氣體壓力自動控制在預(yù)定的水平。
[0097]另一方面，當(dāng)溶解有多種碳化對象陽離子的溶液被碳化時(shí)，待溶解于該溶液中的碳化氣體量增加，但是當(dāng)溶解了過量的碳化氣體時(shí)，該溶液的PH可能降低到低于或等于約4。
[0098]在這種情況下，溶解的碳化氣體可能以碳酸氫根離子(HCO31O的形式存在，且由于陽離子與碳酸氫根離子鍵合的化合物的溶解度通常較高，因而其幾乎不沉淀。
[0099]當(dāng)溶液以其本身被噴到處于室壓的外部時(shí)，被所述壓力過飽和的碳化氣體被快速釋放，從而顯著降低碳化效率。
[0100]相應(yīng)地，增加碳化反應(yīng)罐中的溶解有碳化氣體的溶液的pH，以將碳酸氫根離子(HCO31O轉(zhuǎn)化為碳酸根離子(⑶廣)，并且完成碳化反應(yīng)，從而可沉淀出碳化物。
[0101]為此，采用pH測量裝置12測量碳化反應(yīng)罐2中溶液的pH，以通過信號操控堿溶液輸入泵13。
[0102]堿溶液輸入泵13可通過堿溶液輸入噴嘴14將堿溶液輸入至碳化反應(yīng)罐2中溶液的下部，直至該溶液被調(diào)節(jié)至預(yù)定的pH。
[0103]衆(zhòng)料攪拌裝置15可隨后攪拌以快速混合堿溶液和衆(zhòng)料。
[0104]另一方面，完成碳化反應(yīng)時(shí)，碳化反應(yīng)罐2中的漿料液位升高，且當(dāng)該液位達(dá)到預(yù)定的水平時(shí)，液位測量裝置16對此產(chǎn)生感應(yīng)以自動操控旋轉(zhuǎn)卸料閥門17，從而漿料被連續(xù)排出至碳化反應(yīng)罐2外部。
[0105]在這種情況下，漿料攪拌裝置15還可防止?jié){料中的碳化物沉淀物發(fā)生沉降并沉積在罐底部。
[0106]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，提供一種碳化方法，其中使用鹽水作為碳化設(shè)備的碳化對象溶液來碳化鹽水中的陽離子。
[0107]碳化對象溶液可以是鹽水。也就是說，可用碳化設(shè)備來碳化鹽水中的陽離子。
[0108]鹽水中的陽離子的實(shí)例可包括鎂離子、鈣離子、鋰離子等。
[0109]采用堿溶液輸入裝置可選擇性地碳化鹽水中的某些陽離子。
[0110]通過調(diào)節(jié)漿料的pH可選擇性地控制漿料中沉降的碳化物的種類。借此，鹽水中的某些陽離子可被選擇性地分離。
[0111]也就是說，為了采用碳化設(shè)備來回收鹽水中包含的鋰(Li)，可將鹽水中存在的鎂離子、鈣離子等雜質(zhì) 提取出來。
[0112]另外，甚至當(dāng)作為氫氧化鋰而回收的鋰被轉(zhuǎn)化為碳酸鋰時(shí)，也可以采用該碳化設(shè)備。
[0113]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，提供一種碳化方法，其包括提供一個(gè)實(shí)施方案的第一碳化設(shè)備和第二碳化設(shè)備；采用第一碳化設(shè)備碳化鹽水中的鈣；在用第一碳化設(shè)備碳化鹽水中的鈣之后，采用第二碳化設(shè)備碳化該鹽水中殘留的鎂。
[0114]也就是說，可提供多個(gè)碳化設(shè)備，并且可提供該多個(gè)碳化設(shè)備以使由一個(gè)碳化設(shè)備排出的漿料濾液被供應(yīng)至另一個(gè)碳化設(shè)備的液滴噴霧裝置。
[0115]例如，當(dāng)碳化對象溶液為鹽水時(shí)，鈣離子在第一碳化設(shè)備中碳化和沉淀，隨后其濾液可被輸入至第二碳化設(shè)備以沉淀出碳化的鎂離子。
[0116]借此，鹽水中的多種陽離子可被分離待用。
[0117]雖然已結(jié)合上述實(shí)際的示例性實(shí)施方案對本發(fā)明進(jìn)行了闡述，但是應(yīng)理解，本發(fā)明不局限于所公開的實(shí)施方案，相反地，本發(fā)明意在涵蓋所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)所包括的各種修改和等同的配置。因此，上述實(shí)施方案應(yīng)被理解為示例性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種碳化設(shè)備，其包括: 儲存罐，其儲存碳化對象溶液； 液滴噴霧裝置，其對儲存罐中的碳化對象溶液進(jìn)行液滴噴霧； 碳化反應(yīng)罐，其安裝有液滴噴霧裝置并填充有預(yù)定壓力下的碳化氣體，通過經(jīng)液滴噴霧的碳化對象溶液與填充的碳化氣體的碳化反應(yīng)來提供漿料； 碳化氣體供應(yīng)裝置，其向碳化反應(yīng)罐中供應(yīng)碳化氣體以使碳化反應(yīng)罐中的碳化氣體維持在預(yù)定的壓力下；以及 漿料排出裝置，其從碳化反應(yīng)罐排出漿料以使碳化反應(yīng)罐中形成的漿料維持在預(yù)定的水平內(nèi)。
2.權(quán)利要求1的碳化設(shè)備，其中 從碳化反應(yīng)罐排出在碳化反應(yīng)罐中形成的漿料以使?jié){料量維持在預(yù)定的水平內(nèi)的漿料排出裝置包括: 液位測量裝置，其產(chǎn)生信號以確定碳化反應(yīng)罐中形成的漿料量是否超出預(yù)定的水平；以及 出口裝置，其通過接 收所產(chǎn)生的信號而排出碳化反應(yīng)罐內(nèi)部的漿料。
3.權(quán)利要求1的碳化設(shè)備，還包括堿溶液輸入裝置，其安裝于碳化反應(yīng)罐中并調(diào)節(jié)在碳化反應(yīng)罐中形成的漿料的pH。
4.權(quán)利要求1的碳化設(shè)備，其中液滴噴霧裝置通過壓力推動碳化對象溶液，并使碳化對象溶液經(jīng)過噴嘴形成液滴。
5.權(quán)利要求1的碳化設(shè)備,其中液滴具有約80μ m至約200 μ m的顆粒直徑。
6.權(quán)利要求1的碳化設(shè)備，其中碳化氣體供應(yīng)裝置包括: 壓力測量裝置，其測量碳化反應(yīng)罐中的壓力； 碳化氣體供應(yīng)閥門，當(dāng)測得的壓力低于預(yù)定的壓力時(shí)，其向碳化反應(yīng)罐供應(yīng)碳化氣體，直至碳化反應(yīng)罐內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)定的壓力；以及 壓力控制閥門，當(dāng)測得的壓力高于預(yù)定的壓力時(shí)，其釋放碳化氣體。
7.權(quán)利要求1的碳化設(shè)備，還包括安全閥門，當(dāng)碳化反應(yīng)罐內(nèi)壓力過高時(shí)，該安全閥門快速降低內(nèi)部壓力以保障安全。
8.權(quán)利要求1的碳化設(shè)備，其中碳化反應(yīng)罐內(nèi)的壓力在室壓至約10巴的范圍內(nèi)。
9.權(quán)利要求1的碳化設(shè)備，其中液滴在碳化反應(yīng)罐內(nèi)自由下落，且自由下落距離設(shè)計(jì)為大于或等于約3米。
10.權(quán)利要求1的碳化設(shè)備，其中碳化反應(yīng)罐由PVC、PE或高強(qiáng)度混凝土制成。
11.權(quán)利要求1的碳化設(shè)備，其中碳化反應(yīng)罐由涂覆了TEFLON(四氟乙烯)或氨基甲酸乙酯的不銹鋼材料制成。
12.權(quán)利要求1的碳化設(shè)備，還包括真空泵，其在向碳化反應(yīng)罐內(nèi)輸入碳化氣體前移出碳化反應(yīng)罐內(nèi)的空氣而提供真空。
13.權(quán)利要求3的碳化設(shè)備，其中堿溶液輸入裝置包含: PH測量裝置，其測量碳化反應(yīng)罐內(nèi)的pH ； 堿溶液輸入泵，其根據(jù)由PH測量裝置測得的pH將堿溶液供應(yīng)至碳化反應(yīng)罐內(nèi)；以及 堿溶液輸入噴嘴，其連接至堿溶液輸入泵并將堿溶液輸入至碳化反應(yīng)罐內(nèi)。
14.權(quán)利要求1的碳化設(shè)備，其中通過接收液位測量裝置產(chǎn)生的信號來排出碳化反應(yīng)罐內(nèi)部的漿料的出口裝置是安裝于碳化反應(yīng)罐中的旋轉(zhuǎn)卸料閥門。
15.一種碳化鹽水中的陽離子的方法，其使用鹽水作為權(quán)利要求1至權(quán)利要求14中任一項(xiàng)的碳化設(shè)備的碳化對象溶液。
16.權(quán)利要求15的方法，其中鹽水中的陽離子為鈣離子。
17.權(quán)利要求15的方法，其中鹽水中的陽離子為鎂離子。
18.權(quán)利要求15的方法，其中鹽水中的陽離子為鋰離子。
19.一種碳化方法，其包括: 提供權(quán)利要求1至權(quán)利要求14中任一項(xiàng)的第一碳化設(shè)備和第二碳化設(shè)備； 采用第一碳化設(shè)備碳化鹽水中的鈣；以及 在用第一碳化設(shè)備碳化鹽水中的鈣之后，采用第二碳化設(shè)備碳化該鹽水中殘留的鎂。
【文檔編號】B01J19/30GK104024157SQ201280065949
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月6日
【發(fā)明者】全雄, 李任昌, 金畿永, 韓基天, 樸運(yùn)炅, 丁基憶, 宋昌浩 申請人:Posco公司, 浦項(xiàng)產(chǎn)業(yè)科學(xué)研究院, 株式會社Mpply