超细活性碳酸钙作为一种新型无机功能填料、最廉价的纳米材料和目前工业化水平最高的纳米产业,其制备技术和应用研究正受到国内外越来越大广泛的关注。论文首先简介了世界碳酸钙工业的发展概况、我国碳酸钙工业的生产技术、应用领域现状、存在的主要问题及其与国外先进水平的差距。 在生产实践的基础上总结了具有中国特色的高浓度CO₂生产超细碳酸钙的生产技术和特点,及其与传统的碳酸钙生产方法相比,所具有的优势及存在的问题,在此基础上提出了生产超细碳酸钙的连续鼓泡碳化法新工艺。 连续鼓泡碳化新工艺选择了三塔串联,液固相物料自上而下顺流通过三塔,气相CO₂则自下而上逆流通过三塔,其中气相为分散相,液相为反应相和流动相。碳化塔作为连续反应器可视为拟平推流反应器,实质上这是一种高度连续化的超细碳酸钙生产新工艺。 论文利用“双膜理论”和“化学反应工程分析”的方法,探讨了高浓度CO₂生产超细碳酸钙的碳化反应各阶段的动力学区域、碳化反应机理和结晶原理;从碳化反应各阶段的控制步骤不同的观点出发,完善了碳化反应过程的化学理论基础;并首次明确提出了碳化过程是一个四相浆态反应过程的观点;同时深入分析和计算了碳化过程中各阶段的工艺条件、物料衡算和能量衡算,以及深入探讨了包裹现象产生的根源,并为生产中解决这一问题提出了具体建议。 总而言之,论文开辟和倡导了我国超细碳酸钙生产研究的新领域,丰富和发展了我国超细碳酸钙生产方法。