二氧化碳脱钙技术是一种新型的脱钙预处理方法,该方法利用烟气中的二氧化碳做为沉淀剂,达到将海水中钙离子脱除的目的,但该技术尚属研究的初步阶段,少见机理研究的相关报道,因此缺少成熟的理论指导。本课题以烟气中二氧化碳进行海水脱钙的方法的初步研究为基础,在Ca²⁺、Mg²⁺//Cl^--H₂O体系中,首先在80℃,二氧化碳通气量为100 mL/min的条件下对氢氧化镁、氧化镁做为碱源的脱钙过程进行了条件考察,得到了钙、镁离子浓度和碱度随反应时间的变化,结合各时刻固相产物的表征,确定了在反应过程中活化后的氧化镁与二氧化碳的反应具有最高的活性,达到反应平衡所用时间最短,平衡时脱钙率最高。其次,结合热力学计算对该体系下的反应进行研究,确定该过程主要发生的反应为氧化镁和氢氧化镁直接与溶剂化的二氧化碳的反应、以及碳酸氢根的热解反应。再次,通过分析反应体系,建立了鼓泡反应的传质动力学模型,对反应中气泡分布进行了测定,并基于本研究中得到的反应机理以及传质模型建立了二氧化碳脱钙反应的化学反应动力学仿真模型,使用动力学Monte-Carlo方法进行了在该体系下的反应动力学仿真模拟。经与实验结果对比,模拟结果与实验结果基本吻合。