Cải tiến quy trình sản xuất bột nhẹ CaCO3 và thu hồi khí CO2: Nâng cao chất lượng, giá trị sản phẩm

Nghiên cứu cải tiến quy trình sản xuất bột nhẹ CaCO3 và thu hồi khí CO2

Nhóm nghiên cứu Công ty Cổ phần Hoá chất Minh Đức do ông Phạm Văn Khẩn làm chủ nhiệm đã tiến hành nhiệm vụ khoa học và công nghệ không sử dụng ngân sách nhà nước “Nghiên cứu cải tiến quy trình sản xuất bột nhẹ CaCO3 và thu hồi khí CO2”. Nhiệm vụ này được Sở Khoa học và Công nghệ Hải Phòng đánh giá cao kết quả thực hiện.

Cụ thể, nhiệm vụ được nhóm nghiên cứu triển khai trong thời gian 30 tháng (từ 3/2021 -10/2023) với 02 nội dung: Nghiên cứu quy trình sản xuất bột nhẹ và nghiên cứu công nghệ sản xuất thu hồi và tách khí CO2.

Đối với việc nghiên cứu quy trình sản xuất bột nhẹ, nhóm nghiên cứu đã tiến hành khảo sát lựa chọn thiết bị thay thế. Thiết bị nhóm nghiên cứu lựa chọn được thiết kế hoạt động theo nguyên lý sục khí kết hợp khuấy tốc độ cao.

Kết quả giúp đẩy nhanh quá trình chuyển khối, tăng diện tích tiếp xúc giữa pha lỏng và pha khí, thời gian tạo tinh thể CaCO3 diễn ra nhanh hơn, giảm kích thước tinh thể bột CaCO3.

Sở Khoa học và Công nghệ Hải Phòng đánh giá cao kết quả nghiên cứu cải tiến quy trình sản xuất bột nhẹ CaCO3 và thu hồi khí CO2

Cùng với việc đổi mới thiết bị, nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu cải tiến quy trình sản xuất giúp tăng tốc độ khuấy trong thiết bị phản ứng. Với tốc độ khuấy thay đổi từ 300 - 800 vòng/phút, nhiệt độ phản ứng là 250C, áp suất khí 400kPa, thể tích dung dịch huyền phù Ca(OH)2 là 8 lít.

Kết quả phân tích cho thấy các tinh thể bột CaCO3 từ dạng hình que với kích thước hạt khoảng 3200nm sau khi cải tiến quy trình sản xuất, kích thước hạt giảm xuống còn khoảng 2100 nm - 940 nm, chiều dài và rộng của hạt tương đối bằng nhau.

Đới với công nghệ thu hồi khí CO2, sau khi tính toán công suất thu hồi khí CO2 nhóm nghiên tiến hành xây dựng quỳ trình công nghệ tinh chế khí CO2 từ qua trình nung vôi. Khí CO2 từ lò vôi được quạt hút vận chuyển qua các ống silo lắng bụi, khí CO2 còn lẫn bụi nhỏ không lắng được sẽ được tập trung ở kho khí. Khí CO từ kho được các quạt hút cao áp hút đẩy vào đáy 2 tháp rửa khí lần 1, lần 2, khí CO2 qua 2 tháp rửa và tháp tách nước gần như sạch tuyệt đối. Khí CO2 sau khi làm sạch sẽ được đẩy về tháp phản ứng tạo CaCO3 với khối lượng bằng 44% khối lượng bột nhẹ, lượng CO2 còn dư sẽ đưa về công đoạn thu hồi và xử lý tiếp để sản xuất khí CO2 lỏng công nghiệp, đá khô CO2….

Nghiên cứu trên đã được Hội đồng tư vấn đánh giá cao sự chủ động xây dựng đề tài của nhóm nghiên cứu. Ý nghĩa thực tiễn của nhiệm vụ nghiên cứu không chỉ giúp doanh nghiệp tiết kiệm tài nguyên, tạo việc làm, tăng hiệu quả sản xuất cũng như tối ưu hoá lợi nhuận mà còn góp phần vào mục tiêu bảo vệ môi trường và giảm thiểu tác động của ngành công nghiệp đối với biến đổi khí hậu.

Tuy nhiên, theo Sở Khoa học và Công nghệ Hải Phòng, để hoàn thiện hơn nữa nhóm nghiên cứu cần bổ sung, làm rõ một số nội dung: Bổ sung tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước; Cần đưa tiêu chuẩn, thông số bột nhẹ để có căn cứ đối chiếu, so sánh với các sản phẩm của công ty; Sự khác nhau giữa các sản phẩm bột nhẹ của công ty; Bổ sung máy nén vào sơ đồ công nghệ; Cần làm rõ đề tài còn những điểm nào chưa hoàn thiện, cần nghiên cứu tiếp theo... 

Tiêu chuẩn qui định chất lượng bột nhẹ (CaCO3 kết tủa) 

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3728 - 82- về Canxi cacbonat nhẹ xuất khẩu áp dụng cho canxi cacbonat nhẹ xuất khẩu được sản xuất từ đá vôi và có dạng bột mịn, xốp, màu trắng, không có mùi. Tuỳ theo chất lượng canxi cacbonat nhẹ xuất khẩu được phân thành hai loại: loại 1, loại 2.

Các chỉ tiêu hoá lý của canxi cabonat nhẹ xuất khẩu phải đạt yêu cầu quy định: Tổng hàm lượng cacbonat tính theo canxi cacbonat, không nhỏ hơn loại 1: 99; loại 2: 98.00; Độ kiềm tính theo CaO, không lớn hơn 0,01 và 0,15.; Độ ẩm, không lớn hơn 0,50; Hàm lượng chất không tan trong axit clohidric ( HCl) không lớn hơn 0,15 và 0,25; Độ mịn qua sàng( sàng có kích thước lỗ 0,125 mm 6 5% theo TCVN 2230-77) không nhỏ hơn.

Theo quy định hiện hành về bao gói, ghi nhãn, bảo quản canxi cacbonat nhẹ xuất khẩu phải được sản xuất bằng giấy kraft có khối lượng một mét vuông là 70g; 80g; 90g. Nhưng được phép dùng giấy kraft đã dùng rồi. Mỗi bao phải có 5 lớp giấy kraft. Kích thước của bao khi chưa có hàng là 920 x 570 mm sai số cho phép các chiều là 6 2 mm. Chiều rộng của nếp gấp phải đạt 80 6 2 mm

Khoảng cách từ đường chỉ khâu đến mép bao không nhỏ hơn 20 mm, đường chỉ khâu phải song sing với đường thẳng của mép bao, độ dài của mũi khâu không được vượt quá 10 mm, không được có cáclớp giấy bỏ sót chưa khâu và không cho phép các đường khâu chồng lên nhau, hoặc không thẳng hàng. Các mép dán chồng lên nhau không được nhỏ hơn 25 mm. Khối lượng hàng đựng trong mỗi bao ( không kể bao) là 25 6 0,3 kg

Nhãn in trên mỗi bao phải rõ ràng, không bị nhoè và phải in bằng mực không phai. Nội dung gồm có : Tên cơ sở xuất khẩu, tên cơ sở sản xuất, tên sản phẩm, khối lượng không bì, loại, số hiệu tiêu chuẩn.

Vận chuyển, bảo quản, canxi cacbonat nhẹ xuất khẩu phải được bảo quản trong kho kín khô ráo, không ẩm ướt. Các bao xếp chồng lên nhau, mỗi chồng không được quá 10 bao. Các bao phải xếp lên bục cách mặt đất và tường 20 cm. Không cho phép xếp các bao trực tiếp lên sàn kho. Các bao phải được xếp theo từng lô, mỗi lô không quá 50 tấn.

Canxi cacbonat nhẹ được vận chuyển bằng các toa xe hoặc ôtô có mái che. Phương tiện vận chuyển phải chuyển phải sạch, khô, tránh các vật thể có thể làm rách bao ( thành xe, bulông, ốc vit. . ) cho phép vận chuyển bằng phương tiện thô sơ, nhưng phải boả đảm giữ cho các bao được nguyên vẹn. Canxi cacbonat nhẹ phải được bốc xếp cẩn thận khi cầu lên tầu phải xếp bằng khay, không cho phép cầu bằng lưới.

An Dương