[发明专利]碳化反应合成系统及其在制备拟薄水铝石方面的应用及制备方法

权利要求书

1.一种碳化反应合成系统制备拟薄水铝石的方法，

碳化反应合成系统由多个微型单元碳化反应釜组成，其中，前一级微型单元碳化反应釜的液体出口经输配管线与后一级微型单元碳化反应釜的液体入口相通；所述微型单元碳化反应釜包括釜体；在釜体内腔下部横向固定设有进料管板；在所述进料管板上纵向固定设有进料管；釜体内腔的上部横向固定设有出料管板；在所述出料管板上纵向固定设有出料管；微型单元碳化反应釜的釜体入口与进料管相通；微型单元碳化反应釜的液体出口与出料管相通；在所述釜体内腔中横向固定设有混合气体输配组件；在所述输配管线上固定设有助剂加入器；所述助剂加入器的端口与第一级输配管线相通；碳化反应合成系统设有多个老化罐；所述老化罐入口与最后一个微型单元碳化反应釜的液体出口相通；所述混合气体输配组件采用螺旋盘管或格栅状结构；所述混合气体输配组件在釜体内腔的进料管出口区域；

其特征在于包括至少两个微型单元碳化反应釜，按如下步骤实施：将含铝碱性溶液以一定流速连续从第一级微型单元碳化反应釜（1）底部的第一级液体入口（107）进入；经第一级进料管（106）送至第一级微型单元碳化反应釜（1）的顶部区域，待处理液体遇第一级出料管板(1013)阻力由第一级进料管（106）外折返至第一级进料管板（105），此时，与第一级混合气体输配组件（108）喷出的CO₂和空气的混合气体发生碳化反应，生成的浆液再遇第一级进料管板（105）阻力折返进入第一级出料管（1012），生成的浆液再从第一级液体出口（102）经第一级输配管线（103）进入第二级微型单元碳化反应釜（2）的第二级液体入口（207）；经第二级进料管（206）送至第二级微型单元碳化反应釜（2）的顶部区域，待处理浆液遇第二级出料管板（2013）阻力由第二级进料管（206）外折返至第二级进料管板（205），此时，与第二级混合气体输配组件（208）喷出的CO₂和空气的混合气体发生碳化反应，生成的浆液再遇第二级进料管板（205）阻力折返进入第二级出料管（2012），以此类推，当待处理液体pH值达到一定值时，反应结束，生成的浆液通过最后一级液体出口进入老化罐（3）进行收集，老化后的浆液经过水洗、过滤、干燥，即得目的产物拟薄水铝石。

2.根据权利要求1所述碳化反应合成系统制备拟薄水铝石的方法，其特征在于：通过助剂加入器向反应体系中加入助剂；所述助剂为P、B或Si中的一种或两种以上的混合物；助剂组分在所制备催化剂载体中的质量含量以氧化物计为2%~15%；所述助剂是以含有该助剂的可溶性盐的水溶液加入，其浓度为5～15g助剂氧化物/L；助剂溶液加入流量为1~20mL/min。

3.根据权利要求1所述碳化反应合成系统制备拟薄水铝石的方法，其特征在于：通过调整CO₂和空气的混合气体流量，控制出口溶液的pH值；所述CO₂与空气混合气体中，CO₂与空气的体积比为30～70:70～30。

4.根据权利要求1所述碳化反应合成系统制备拟薄水铝石的方法，其特征在于：所述含铝碱性溶液为铝酸钠、偏铝酸钠、铝酸钾及偏铝酸钾中的一种或两种以上的混合物，其浓度为15～75gAl₂O₃/L；所述含铝碱性溶液的流量为10~50mL/min。

5.根据权利要求1所述碳化反应合成系统制备拟薄水铝石的方法，其特征在于：所述第一级微型单元碳化反应釜（1）中，混合气体流量为30~50mL/min；出口浆液的pH值控制为12.5~13.5；第二级微型单元碳化反应釜（2）中，混合气体流量为50~80mL/min，出口浆液的pH值控制为11.5~12.5。