第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應(yīng)用特點(diǎn)
氯化鈣是一種白色晶體或塊狀物，化學(xué)式為CaCl2·2H20。
熔點(diǎn)782℃，沸點(diǎn)1600℃，密度2.15克/厘米3（25℃）。氯化鈣在水中的溶解度很大，0℃時(shí)100克水能溶解59.5克氯化鈣，100℃時(shí)溶解159克。能形成含1、2、4、6個(gè)結(jié)晶水的水合物，它們存在的溫度范圍是：CaCl2·6H2O低于29℃；CaCl2·4H2O，29～45℃；CaCl2·2H2O，45～175℃；CaCl2·H2O，200℃以上。它也溶于乙醇，生成CaCl2·4C2H5OH，與氨作用，形成CaCl2·8NH3。無(wú)水氯化鈣是工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室常用干燥劑，但不能用來(lái)干燥乙醇和氨。氯化鈣易潮解，可用于澆灑道路以消塵。CaCl2·6H2O與冰的混合物的溫度可達(dá)-54.9℃，用作制冷劑。還用于水泥防凍。
氯化鈣產(chǎn)品具有遇水發(fā)熱且凝點(diǎn)低的特點(diǎn)，通常用作道路、高速公路、停車場(chǎng)、碼頭的融雪和除冰。并有吸水性強(qiáng)的功能，還可用做干燥劑，如用于氮?dú)?、氧氣、氫氣、氯化氫、二氧化硫等氣體的干燥。氯化鈣是港口的消霧和路面的集塵、織物防火的最佳材料。是生產(chǎn)醇、酯、醚和丙烯酸樹(shù)脂時(shí)用作脫水劑。氯化鈣水溶液是冷凍機(jī)用和制冰用的重要制冷介質(zhì)。還有能加速混凝土的硬化和增加建筑砂漿的耐寒能力，是優(yōu)良的建筑防凍劑。可用作鋁鎂冶金的保護(hù)劑、精煉劑。還是生產(chǎn)色淀顏料的沉淀劑。還可用于廢紙加工脫墨。另外是生產(chǎn)鈣鹽的原料。氯化鈣溶液用作海藻酸鈉 行業(yè) 、豆制品 行業(yè) 的絮凝劑。
第二節(jié) 發(fā)展歷程
氯化鈣具有廣泛的應(yīng)用性，從最早開(kāi)始作為簡(jiǎn)單的干燥劑用來(lái)保存物品開(kāi)始，氯化鈣最根本的吸水和干燥性質(zhì)得到了快速的應(yīng)用和發(fā)展。氯化鈣因其價(jià)廉、干燥能力強(qiáng)而被廣泛應(yīng)用。干燥速度快，能再生，脫水溫度473K。在醫(yī)藥生產(chǎn)中因?yàn)閷?duì)藥品質(zhì)量的保證是極為重要的，氯化鈣作為中性干燥劑在醫(yī)藥干燥方面的性能是其它干燥劑無(wú)法替代的。它一般用以填充干燥器和干燥塔，干燥藥品和多種氣體。
近年來(lái)隨著交通、港口、機(jī)場(chǎng)的發(fā)展，城市交通和道路中對(duì)氯化鈣的需求和應(yīng)用也越來(lái)越多，氯化鈣作為除霧劑和集塵劑對(duì)道路交通環(huán)境的改善起了很大大作用。國(guó)外氯化鈣除雪劑的發(fā)展較我國(guó)早些，我國(guó)近年來(lái)在冬季高速路及城市道路交通的除雪中對(duì)除雪劑的需求促使了氯化鈣的進(jìn)一步發(fā)展，氯化鈣以其特有的性能為冬季道路除雪帶來(lái)了方便。
另外石油和天然氣勘探鉆井 行業(yè) 興旺，有助于積極推進(jìn)液體氯化鈣進(jìn)入市場(chǎng)，因?yàn)橐后w氯化鈣是鉆井流體的一種普通原料。目前氯化鈣在國(guó)內(nèi)主要用于化工生產(chǎn)、石油鉆探和致冷劑等方面，其中化工領(lǐng)域是我國(guó)氯化鈣的最大消費(fèi)領(lǐng)域。
第三節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
氯化鈣的生產(chǎn)主要是鹽酸石灰石粉法，另外由于純堿的生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢液中含有大量的氯化鈣和鹽，而這些廢液的排放會(huì)對(duì)土壤和海水造成污染，因此近年來(lái)通過(guò)采用純堿廢液回收法來(lái)生產(chǎn)氯化鈣，不但解決了污染問(wèn)題，同時(shí)變廢為寶。但是廢液要加工成無(wú)水氯化鈣產(chǎn)品需要蒸發(fā)88%-90%的水分，每噸消耗標(biāo)準(zhǔn)煤1.414噸，折合干燥成本達(dá)到1100元左右，難以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，許多純堿廠家放棄了對(duì)廢水的處理，將其直接排放到堆場(chǎng)，形成規(guī)模巨大的“白海”，嚴(yán)重污染了環(huán)境，氯化鈣廢液處理成為制約純堿工業(yè)發(fā)展的瓶頸。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，目前焦作市絡(luò)德化工機(jī)械有限公司研制的無(wú)水氯化鈣濃縮干燥一體機(jī)，采用自主創(chuàng)新的同步逆位煅燒技術(shù)，對(duì)物料由間接加熱變?yōu)橹苯蛹訜幔诿芊馊萜髦袑U液霧化分散成無(wú)數(shù)微米級(jí)的霧汽，在霧化狀態(tài)下與熱能直接換熱，進(jìn)行連續(xù)濃縮、凈化和干燥。新工藝最大限度地提高了熱能利用效率，縮短了干燥時(shí)間（僅為數(shù)分鐘），顯著降低了能耗和生產(chǎn)成本，解決了目前常規(guī)生產(chǎn)工藝在金屬容器中濃縮干燥形成的對(duì)物料嚴(yán)重污染的問(wèn)題，同時(shí)也解決了對(duì)設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕問(wèn)題，增加了產(chǎn)品白度，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。無(wú)水氯化鈣濃縮干燥一體機(jī)將純堿 行業(yè) 大量排放的污水非常經(jīng)濟(jì)地直接轉(zhuǎn)變成高品質(zhì)的無(wú)水氯化鈣。
以鹽酸直接生產(chǎn)氯化鈣，最經(jīng)濟(jì)的工藝應(yīng)該就是與石灰石反應(yīng)，目前采用的主要設(shè)備是粉碎機(jī)、反應(yīng)釜、蒸發(fā)器、結(jié)晶槽、過(guò)濾器及一些槽罐、機(jī)泵等。其中在氯化鈣的蒸發(fā)過(guò)程中目前通過(guò)了強(qiáng)化傳熱和防結(jié)垢技術(shù)在?；然}蒸發(fā)裝置中的成功應(yīng)用，不僅解決了長(zhǎng)期困擾氯化鈣 行業(yè) 生產(chǎn)的結(jié)垢難題，也為該成果的產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)出一條新路。
第四節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程
1、氨堿蒸氨廢液回收法
1）生產(chǎn)原理
利用純堿生產(chǎn)過(guò)程中所排放的蒸氨廢液中的氯化鈣和氯化鈉，根據(jù)不同的溶解度，經(jīng)初次凈化、澄清、蒸發(fā)濃縮過(guò)程將氯化納分離后；再次進(jìn)行凈化、澄清、蒸發(fā)濃縮，使氯化鈣含量達(dá)到70%左右，冷卻后即為塊狀二水氯化鈣，或?qū)⑷廴谝涸龠M(jìn)一步加工成片狀、粉狀、粒狀產(chǎn)品。
2）工藝流程
從蒸氨塔排出的廢液沿堿渣管線流入堿渣場(chǎng)，澄清后的清液流入鹽田蒸發(fā)池自然蒸發(fā)至250C，并在結(jié)晶池中析出鹽，析出鹽后的鈣液中氯化鈣含量達(dá)25-30%，用泵送至鈦板換熱器中濃縮到40%，再經(jīng)升膜、降膜蒸發(fā)器濃縮到50%。濃鈣液與分離器下來(lái)的粉塵混合后濃度達(dá)60%，進(jìn)入流化床干燥段噴射成液滴，在480℃下完成造粒和干燥，再經(jīng)冷卻段空氣篩分冷卻，即得到均勻的97%粒狀氯化鈣產(chǎn)品。
2、鹽酸石灰石法
1）生產(chǎn)原理
可用石灰石和鹽酸反應(yīng)制得。主要化學(xué)反應(yīng)為：CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑
2）操作過(guò)程
（1）制二水氯化鈣（CaCl2·2H2O）
將鹽酸（31%）和石灰石粉，按2：1的配比投入反應(yīng)缸中，在攪拌下發(fā)生反應(yīng)，生成酸性氯化鈣溶液，移入澄清槽內(nèi)。加入石灰乳，調(diào)溶液pH值為8.9～9，這時(shí)氫氧化鐵、氫氧化鎂沉淀析出。經(jīng)澄清，過(guò)濾，濾液移在蒸發(fā)皿內(nèi)加熱至172～174℃蒸發(fā)，經(jīng)結(jié)晶，分離后于200～240℃下干燥脫水，即得二水氯化鈣。
（2）制無(wú)水氯化鈣
將二水氯化鈣再加熱至260～300℃，干燥脫水，即變?yōu)榘咨臒o(wú)水氯化鈣。
（3）流態(tài)化生產(chǎn)粒狀氯化鈣的工藝
以液體氯化鈣為原料，在沸騰干燥粒塔中生產(chǎn)，沸騰制粒塔的沸騰段呈倒錐形筒體，其下部是一塊空氣分布孔板，孔板上方為沸騰層。先在空氣分布孔板上預(yù)加顆粒狀的氯化鈣晶種，并在孔板下鼓入高溫?zé)峥諝?，使之流態(tài)化。同時(shí)將液體氯化鈣經(jīng)噴嘴用壓空霧化，噴入沸騰層內(nèi)。由于液滴與沸騰層內(nèi)的高溫?zé)峥諝夂途ХN迅速接觸，產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱交換，使不斷粘附在晶種表面的液滴迅速脫水干燥。在此作用下，晶種會(huì)逐漸長(zhǎng)大，形成近似球形的粒狀氯化鈣。在孔板的中心有一下料管，顆粒狀氯化鈣，通過(guò)下料管放出塔外。
流態(tài)化生產(chǎn)粒狀氯化鈣的工藝，其特征在于以液體氯化鈣為原料，霧化的液體 氯化鈣與溫度為380-420℃的高溫?zé)釟庑纬苫旌狭鲬B(tài)化狀態(tài)，在粒狀氯化鈣晶種的作用下得到粒狀無(wú)水氯化鈣。
第五節(jié) 國(guó)內(nèi)外技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 分析
1、節(jié)能環(huán)保技術(shù)推進(jìn)
隨著常規(guī)能源消耗的劇增、環(huán)境污染的加劇，人們對(duì)能源的節(jié)約和環(huán)境的保護(hù)引起廣泛的關(guān)注。由于氯化鈣的吸水性極強(qiáng)，因此在生產(chǎn)過(guò)程中必須經(jīng)過(guò)加熱蒸發(fā)來(lái)提純，而這個(gè)過(guò)程中耗能量大，在氯化鈣的生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)方面將關(guān)注新型干燥技術(shù)、干燥設(shè)備的研發(fā)，通過(guò)更節(jié)省能源的 技術(shù)工藝 來(lái)制備氯化鈣。同時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中利用新型的附著法和冷卻技術(shù)來(lái)提高氯化鈣的回收率，爭(zhēng)取達(dá)到“零排放”。
2、動(dòng)態(tài)過(guò)濾技術(shù)應(yīng)用
氯化鈣生產(chǎn)過(guò)程中采用的過(guò)濾技術(shù)主要依靠濾餅過(guò)濾，由于氯化鈣懸浮液所含顆粒和液體作垂直與過(guò)濾面的同向流動(dòng)。隨著濾餅層厚度的不斷增長(zhǎng)，阻力不斷增大，直到操作壓差不再起作用或?yàn)V室充滿濾餅為止。這時(shí)需卸除濾餅層，再重新開(kāi)始，過(guò)濾操作實(shí)際上是間歇進(jìn)行的。而動(dòng)態(tài)過(guò)濾技術(shù)的發(fā)展是更適合于那些采用傳統(tǒng)濾餅層過(guò)濾難以處理的物料，特別是那些在轉(zhuǎn)動(dòng)條件下黏度會(huì)降低的物料，如鈦白、氧化鐵、氧化鉻、硫酸鎳、氫氧化鐵、硅酸廢泥、氯化鈣、高嶺土等物料的過(guò)濾。
動(dòng)態(tài)過(guò)濾操作是懸浮液在壓力、離心力或其他外力推動(dòng)下進(jìn)行的。過(guò)濾時(shí)，懸浮液與過(guò)濾面呈平行或旋轉(zhuǎn)的剪切運(yùn)動(dòng)，濾液則穿過(guò)過(guò)濾介質(zhì)而流走，過(guò)濾介質(zhì)上不積存或只積存少量的固體顆粒，過(guò)濾阻力大為降低。
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