基于氣態(tài)混合物的總體積計二氧化碳以至少97%體積的量存在。
[0127] 本發(fā)明中所用的酸優(yōu)選是選自硫酸、鹽酸、亞硫酸、磷酸的酸，且優(yōu)選為硫酸或磷 酸。
[0128] 氣態(tài)二氧化碳可自儲存槽獲得，其中氣態(tài)二氧化碳保持在液相中。取決于二氧化 碳的消耗速率和環(huán)境，可使用低溫或傳統(tǒng)上隔離的槽。可使用空氣加熱型汽化器或基于電 或蒸汽的汽化系統(tǒng)將液態(tài)二氧化碳轉(zhuǎn)化成氣態(tài)二氧化碳。必要時，氣態(tài)二氧化碳的壓力可 在經(jīng)由該至少一個氣體投配入口的注入步驟之前例如通過使用降壓閥門來降低。
[0129] 氣態(tài)二氧化碳可通過至少一個氣體投配入口以受控速率注入碳酸鈣水性懸浮液 流中，在該流中形成二氧化碳氣泡分散體且使氣泡溶解于其中。例如，碳酸鈣在液體（也即 水）中的溶解需要對于存在于碳酸鈣水性懸浮液中的0 &〇)3的總量來說化學(xué)計量比率或過 量的二氧化碳。如果注入過量的二氧化碳，則根據(jù)水性懸浮液中的初始C02濃度，過量的二 氧化碳在就CaC03的化學(xué)計量比率的1倍與20倍之間、優(yōu)選在就CaCO3的化學(xué)計量比率的 2倍與10倍之間且最優(yōu)選在就CaC03的化學(xué)計量比率的1倍與6倍之間變化。取決于母溶 液（碳酸氫鈣溶液）的實際濃度，利用要再礦化的水稀釋碳酸氫鈣濃縮溶液的稀釋比將對 最終目標pH值（過量的C02)和最終目標鈣濃度（添加的CaC03)具有影響。
[0130] 要理解的是，為了獲得碳酸氫鈣溶液，碳酸鈣在碳酸鈣懸浮液的液相（也即水）中 的溶解速率取決于投配的C02的量，還取決于懸浮液中的溫度、pH值、壓力、初始CaCO3濃度 以及C02引入碳酸鈣懸浮液中的投配速率。
[0131] 根據(jù)一種示例性實施方案，通過該至少一個氣體投配入口將二氧化碳在水湍流區(qū) 引入用于制備碳酸氫鈣溶液的碳酸鈣水性懸浮液中，其中湍流可例如通過管道中的約束來 產(chǎn)生。例如，二氧化碳可引入置于連接主批料線的單個單元的管道中的文氏管（venturi) 的喉部。文氏管喉部的管道橫截面積變狹窄產(chǎn)生能量足以將二氧化碳打碎成相對小的氣泡 并且從而促進其溶解的湍流。根據(jù)一種實施方案，二氧化碳在壓力下引入主批料線中的碳 酸鈣水性懸浮液流中。
[0132] 額外地或者可另選地，要理解的是，在主批料線中將二氧化碳注入溫度為5至 60 °C、優(yōu)選10至50 °C且最優(yōu)選10至40°C(如10至30°C)的碳酸鈣水性懸浮液中。在本 發(fā)明的一種實施方案中，主批料線中的碳酸鈣水性懸浮液具有約為室溫（也即15至25°C) 的溫度。
[0133] 在本發(fā)明的一種實施方案中，在約為室溫（也即15至25°C)的溫度下在1至3巴 的壓力下將二氧化碳注入主批料線中的碳酸鈣水性懸浮液中。例如，在約為室溫（也即15 至25°C)的溫度下在約2巴的壓力下將二氧化碳注入主批料線中的碳酸鈣水性懸浮液中。
[0134] 因而要理解的是，主批料線的該至少一個氣體投配入口優(yōu)選為C02入口。在本發(fā) 明的一種優(yōu)選實施方案中，主批料線的該至少一個氣體投配入口為文氏管注入器?？闪磉x 地，主批料線的該至少一個氣體投配入口為具有背壓閥門的質(zhì)量流量控制器。例如，該質(zhì)量 流量控制器為Bronkhurst裝置。
[0135] 在本專利申請的含義中，文氏管注入器是栗狀裝置，其利用會聚-分叉噴嘴的文 氏管效應(yīng)以將運動流體的壓力能轉(zhuǎn)換為速度能，其產(chǎn)生低壓區(qū)，該低壓區(qū)通過抽吸而吸入 和帶走流體。在經(jīng)過注入器的喉部之后，混合的流體膨脹并且速度被降低，這通過將速度能 轉(zhuǎn)換回壓力能而導(dǎo)致再壓縮混合的流體。該運動流體可以是液體、蒸汽或者其它任何氣體。 通過抽吸帶走的流體可以是氣體、液體、漿料或者載有灰塵的氣體流。
[0136] 流量控制閥門或其它裝置可用于控制二氧化碳流入用于制備碳酸氫鈣濃縮溶液 的碳酸鈣水性懸浮液中的速率。例如，〇) 2投配塊和/或濁度、pH值或電導(dǎo)率在線測量裝置 和/或定時器可用于控制投配到主批料線中的碳酸鈣懸浮液中〇)2的速率。
[0137] 通過形成碳酸氫鈣水溶液，二氧化碳使碳酸鈣水性懸浮液酸化。注入碳酸鈣水性 懸浮液中的二氧化碳的量將取決于已經(jīng)存在于碳酸鈣水性懸浮液中的二氧化碳的量。已經(jīng) 存在于該懸浮液中的二氧化碳的量進而將取決于例如為獲得用于制備碳酸鈣水性懸浮液 的脫鹽水而進行的上游處理。例如由已通過閃蒸脫鹽的水制備的碳酸鈣水性懸浮液，與已 通過反滲透脫鹽的水制備相比，其將含有另外量的二氧化碳以及因此的另外的pH值。例如 已通過反滲透脫鹽的水可具有約5. 2至6. 6的pH值和約0. 8至15. 9mg/l的C02的量。然 而，根據(jù)為獲得脫鹽水進行的上游處理，C02濃度可高達45mg/l或者甚至更高。要進一步理 解的是，包含高C02濃度的最終再礦化的水可進行去二氧化碳，以減輕這種水相的侵蝕性。
[0138] 優(yōu)選地，通過該至少一個配備有至少一個入口和至少一個出口的混合單元促進用 于制備碳酸氫鈣溶液的碳酸鈣水性懸浮液中的二氧化碳的溶解。
[0139] 在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方案中，主批料線包括一個混合單元、優(yōu)選至少兩個混 合單元且更優(yōu)選兩個混合單元。例如，主批料線包括至少兩個串聯(lián)連接的混合單元，優(yōu)選兩 個串聯(lián)連接的混合單元。
[0140] 在這方面，要理解的是，該至少一個混合單元可為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的任何 種類的槽和/或容器，其用于合并和/或混合和/或攪拌包含碳酸鈣的懸浮液。例如， 該至少一個混合單元為垂直和/或水平混合單元或管狀混合單元?？闪磉x地，該至少一 個混合單元可為用于空蝕的任何裝置。例如，該至少一個混合單元為購自美國Applied CavitationTechnologies的空蝕裝置。
[0141] 在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方案中，主批料線的該至少一個混合單元為垂直和/或 水平混合單元。優(yōu)選地，主批料線的該至少一個混合單元為垂直混合單元。
[0142] 例如，該至少一個混合單元為范圍在11至1，OOOkl、優(yōu)選101至500kl、更優(yōu)選101 至250kl且最優(yōu)選101至100kl的槽和/或容器。
[0143] 優(yōu)選地，主批料線的該至少一個混合單元包括攪拌裝置和/或空蝕裝置。在本發(fā) 明的一種實施方案中，該至少一個混合單元包括攪拌裝置或空蝕裝置。優(yōu)選地，該至少一個 混合單元包括攪拌裝置。例如，攪拌裝置選自機械攪拌裝置，例如槽和/或容器中典型地 用于攪拌和混合包含碳酸鈣的懸浮液的攪拌漿葉。可另選地，攪拌裝置選自槽和/或容器 中典型地用于攪拌和混合更為濃縮的包含碳酸鈣的懸浮液的粉末-液體混合裝置。可另選 地，如果該至少一個混合單元為管狀混合單元，則混合單元可包含使碳酸鈣懸浮液或碳酸 氫鈣溶液能夠充分混合的混合珠。
[0144] 在本發(fā)明的一種實施方案中，主批料線的該至少一個混合單元為至少一個靜態(tài)混 合器。優(yōu)選地，該至少一個靜態(tài)混合器的特征在于，該混合器包括多個一個接一個并且沿管 軸彼此相鄰排列的混合室。
[0145] 在這方面，要理解的是，該至少一個靜態(tài)混合器可為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的任 何種類的靜態(tài)混合器，其用于徹底混合包含碳酸鈣的懸浮液或碳酸氫鈣溶液。
[0146] 例如，該至少一個靜態(tài)混合器為購自瑞士SulzerChemtechAG的如Sulzer MischerSMV?的靜態(tài)混合器。
[0147] 可另選地，主批料線的該至少一個混合單元為至少一個動態(tài)混合器。優(yōu)選地，動態(tài) 混合器的特征在于，該混合器包括例如攪拌漿葉或混合珠或螺旋槳的混合裝置。
[0148] 在這方面，要理解的是，該至少一個動態(tài)混合器可為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的任 何種類的動態(tài)混合器，其用于徹底混合包含碳酸鈣的懸浮液或碳酸氫鈣溶液。在本發(fā)明的 一種實施方案中，該至少一個動態(tài)混合器為包含多個混合珠的管狀混合器。
[0149] 例如，該至少一個動態(tài)混合器可為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的任何種類的動態(tài)混合 器，其用于合并和/或混合和/或攪拌包含碳酸鈣的懸浮液。
[0150] 取決于所得碳酸氫鈣水溶液的濃度，在主批料線中的停留時間可為1至240分鐘、 1至120分鐘、1至90分鐘、2至60分鐘或2至45分鐘。要理解的是，在主批料線中的停留 時間可在寬范圍內(nèi)變化，并且可取決于例如投配到主批料線中的碳酸鈣懸浮液中的〇) 2的 量，還取決于例如溫度、pH值、壓力和初始水質(zhì)的其它工藝參數(shù)。
[0151] 為了在二氧化碳存在下將出自碳酸鈣水性懸浮液中的碳酸鈣進一步溶解以形成 溶解的碳酸鈣的溶液，也即碳酸氫鈣濃縮溶液，該多批系統(tǒng)包括至少一個配備有至少一個 入口和至少一個出口的槽。
[0152] 優(yōu)選地，多批系統(tǒng)的主批料線包括一個槽。
[0153] 在這方面，要理解的是，該至少一個槽可為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的任何種類的 槽和/或容器，其用于攪拌包含碳酸鈣的懸浮液和/或完成包含碳酸鈣的懸浮液向碳酸氫 鈣溶液的轉(zhuǎn)化。
[0154] 例如，該至少一個槽可為范圍在11至1，000kl、優(yōu)選101至500kl、更優(yōu)選101至 250kl且最優(yōu)選101至100kl的槽和/或容器。
[0155] 要進一步理解的是，該至少一個槽為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的開放式槽或封閉式 槽。在本發(fā)明的一種實施方案中，該至少一個槽為封閉式槽。例如，如果該至少一個槽以封 閉式槽形式提供，則該封閉式槽優(yōu)選在壓力下操作，也即在壓力下進行包含碳酸鈣的懸浮 液的攪拌和/或完成包含碳酸鈣的懸浮液至碳酸氫鈣溶液的轉(zhuǎn)化。可在該至少一個封閉式 槽中調(diào)節(jié)的合適的壓力優(yōu)選地在0. 1巴至10巴、更優(yōu)選地在0. 2至5kPa且最優(yōu)選在0. 5 至2kPa范圍內(nèi)。
[0156] 在本發(fā)明的一種實施方案中，該至少一個槽包括攪拌裝置。例如，攪拌裝置選自機 械攪拌裝置，例如槽和/或容器中典型地用于攪拌包含碳酸鈣的懸浮液或碳酸氫鈣溶液的 攪拌漿葉。
[0157] 根據(jù)本發(fā)明的一種實施方案，主批料線的該至少一個混合單元整合在主批料線的 該至少一個槽中。例如，如果該至少一個混合單元整合在主批料線的該至少一個槽中，則組 合的混合單元/槽優(yōu)選為至少一個動態(tài)混合器。因此，如果該至少一個混合單元整合在主 批料線的該至少一個槽中，也即動態(tài)混合器，則該組合的混合單元/槽位于該至少一個氣 體投配入口之前或之后。
[0158] 可另選地，如果該至少一個混合單元為至少一個靜態(tài)混合器或至少一個動態(tài)混合 器（其為管狀的），則該至少一個混合單元與該至少一個槽優(yōu)選彼此分隔，也即不組合。因 此，如果該至少一個混合單元為至少一個靜態(tài)混合器或至少一個動態(tài)混合器（其為管狀 的），則該至少一個混合單元位于該至少一個氣體投配入口與該至少一個槽之間。
[0159] 在本發(fā)明的一種實施方案中，主批料線的該至少一個槽包括至少一個調(diào)節(jié)該至少 一個槽的裝料高度的控制單元。在這方面，要理解的是，該至少一個控制單元優(yōu)選地調(diào)節(jié)槽 的裝料高度以便沒有碳酸鈣懸浮液或碳酸氫鈣溶液溢出該槽。
[0160] 例如，該至少一個控制單元調(diào)節(jié)槽的裝料高度以便碳酸鈣懸浮液或碳酸氫鈣溶液 (如果該槽包含碳酸氫鈣溶液）釋放至系統(tǒng)中。優(yōu)選地，如果所制備的碳酸氫鈣溶液滿足諸 如所設(shè)定的停留時間、溫度、pH值、濁度、電導(dǎo)率、鈣離子濃度等的合適參數(shù)，則碳酸氫鈣溶 液僅釋放至系統(tǒng)中。
[0161 ] 因此，碳酸氫鈣溶液的制備優(yōu)選是受參數(shù)控制的。
[0162] 因而優(yōu)選地，本發(fā)明的主批料線包括用于控制（也即測量和監(jiān)測）的裝置，用于控 制（測量和監(jiān)測）碳酸鈣水性懸浮液或碳酸氫鈣溶液的參數(shù)值，例如在環(huán)狀主批料線中的 停留時間、電導(dǎo)率、溫度、pH值、總?cè)芙夤腆w、濁度、堿度、總硬度、溶解的碳酸鈣的溶液的鈣 濃度和/或C02濃度。
[0163] 根據(jù)本發(fā)明的一種實施方案，主批料線包括至少一個監(jiān)測pH值、濁度、電導(dǎo)率、溫 度和/或鈣離子濃度（例如通過離子敏感電極）的控制單元。
[0164] 額外地或者可另選地，主批料線包括至少一個根據(jù)所設(shè)定的pH值、池度和/或電 導(dǎo)率調(diào)節(jié)〇)2投配量、C0 2投配速率、停留時間的控制單元。
[0165] 本發(fā)明多批系統(tǒng)的主批料線包括該至少一個氣體投配入口、該至少一個配備有至 少一個入口和至少一個出口的混合單元和該至少一個配備有至少一個入口和至少一個出 口的槽以便實現(xiàn)環(huán)形連通。
[0166] 因而可以理解的是，主批料線包括所需單元以便該至少一個混合單元位于該至少 一個氣體投配入口與該至少一個槽之間。例如，如果該至少一個混合單元為管狀的靜態(tài)混 合器或動態(tài)混合器，則該至少一個混合單元位于該至少一個氣體投配入口與該至少一個槽 之間。可另選地或者額外地，要理解的是，該至少一個槽位于該至少一個混合單元與該至少 一個氣體投配入口之間?？闪磉x地或者額外地，要理解的是，該至少一個氣體投配入口位于 該至少一個槽與該至少一個混合單元之間。
[0167] 根據(jù)本發(fā)明的一種實施方案，該至少一個混合單元整合在主批料線的該至少一個 槽中。例如，如果該至少一個混合單元為動態(tài)混合器，則該至少一個混合單元整合在該至少 一個槽中。因此，如果該至少一個混合單元整合在主批料線的該至少一個槽中，也即動態(tài)混 合器，則組合的混合單元/槽位于該至少一個氣體投配入口之前或之后。
[0168] 因而要理解的是，作為至少一個動態(tài)混合器的主批料線的該至少一個混合單元位 于該至少一個氣體投配入口與該至少一個槽之間，或者可另選地，整合在該至少一個槽中。
[0169] 換言之，主批料線的單個單元通過在這些單元內(nèi)、穿過這些單元和/或在這些單 元之間所提供的一個或多個管子或管道直接或間接連接，以使得流體連接管道（或管線） 從一個單元的出口延伸出并且與另一單元的入口連接。
[0170] 根據(jù)本發(fā)明的一種實施方案，主批料線的該至少一個氣體投配入口因而連接至主 批料線的該至少一個混合單元的至少一個入口。額外地或者可另選地，主批料線的該至少 一個混合單元的至少一個出口連接至主批料線的該至少一個槽的至少一個入口。額外地或 者可另選地，主批料線的該至少一個槽的至少一個出口連接至主批料線的該至少一個氣體 投配入口。
[0171] 可另選地，如果該至少一個混合單元整合在該至少一個槽中，則主批料線的該至 少一個氣體投配入口連接至主批料線的組合的混合單元/槽的至少一個入口。額外地或者 可另選地，主批料線的組合的混合單元/槽的至少一個出口連接至主批料線的該至少一個 氣體投配入口的至少一個入口。
[0172] 為了自碳酸鈣水性懸浮液中獲得碳酸氫鈣濃縮溶液，優(yōu)選地，主批料線的該至少 一個氣體投配入口位于該至少一個投配單元之后。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方案中，該至 少一個投配單元連接至主批料線的該至少一個氣體投配入口。
[0173] 在本發(fā)明的含義中，術(shù)語"之后（after) "是指在系統(tǒng)的另一單元之后的隨后位置， 例如主批料線和/或該至少一個從批料線的該至少一個投配單元和該至少一個氣體投配 入口、該至少一個混合單元或該至少一個槽。除非另外指明，否則所述術(shù)語不排除在系統(tǒng)的 所述單元之間存在閥門、控制單元、管子、管道、栗等。例如，如果指出該至少一個氣體投配 入口位于該至少一個投配單元之后，則該至少一個氣體投配入口為該至少一個投配單元之 后的隨后單元；但術(shù)語"之后"不排除例如位于該至少一個氣體投配入口與該至少一個投配 單元之間的背壓閥門。
[0174] 流體從作為主批料線的一部分的一個單元向作為相同線路的一部分的另一單元 的流動優(yōu)選通過一個或多個中間（并且未特別提到或描述）裝置、栗或設(shè)備來實現(xiàn)。此外， 這種流動可以是或者可以不是例如通過閥門、開關(guān)、控制單元和/或其它合適組件選擇性 可中斷的。
[0175] 在本發(fā)明的一種實施方案中，主批料線包括至少一個栗、優(yōu)選至少兩個栗且最優(yōu) 選至少三個栗，其用于將碳酸鈣水性懸浮液或碳酸氫鈣溶液自主批料線的一個單元引導(dǎo)至 作為此線路的一部分的另一單元。例如，主批料線包括至少一個位于主批料線的該至少一 個混合單元之前的栗。額外地或者可另選地，該至少一個栗位于主批料線的該至少一個槽 之后。
[0176] 在本發(fā)明的含義中，術(shù)語"之前（before)"是指在系統(tǒng)的另一單元之前的居前位 置，例如主批料線和/或該至少一個從批料線的該至少一個投配單元和該至少一個氣體投 配入口、該至少一個混合單元或該至少一個槽。除非另外指明，否則所述術(shù)語不排除在系統(tǒng) 的所述單元之間存在閥門、控制單元、管子、管道、栗等。例如，如果指明栗位于該至少一個 混合單元之前，則該至少一個栗為該至少一個混合單元之前的居前單元。
[0177] 在本發(fā)明的一種實施方案中，主批料線包括一個位于主批料線的該至少一個混合 單元之前和該至少一個槽之后的栗。
[0178] 額外地或者可另選地，該至少一個栗（優(yōu)選一個栗）位于主批料線的該至少一個 氣體投配入口如文氏管注入器之前或之后。
[0179] 優(yōu)選設(shè)計該至少一個栗以使得碳酸鈣水性懸浮液或碳酸氫鈣溶液以再循環(huán)方式 自該至少一個氣體投配入口引導(dǎo)至該至少一個混合單元、至該至少一個槽和進一步返回至 該至少一個氣體投配入口。
[0180] 該氣體投配入口（優(yōu)選文氏管注入器）可位于該至少一個栗之前（也即更接近該 至少一個混合單元）或之后（也即更接近該至少一個投配單元），該至少一個栗位于主批料 線內(nèi)。使用文氏管注入器的一個優(yōu)點在于，可在可用本發(fā)明多批系統(tǒng)進行的工藝中引入氣 體，例如通過發(fā)電產(chǎn)生的co2。
[0181] 要進一步理解的是，主批料線內(nèi)的該至少一個栗的栗送能力（以總和的m3/h計） 為作為主批料線的一部分的該至少一個槽的體積的0. 01至100倍。
[0182] 額外地或者可另選地，由向該至少一個混合單元饋送的主批料線的該至少一個栗 所誘導(dǎo)的流動速度在〇. 2與10m/s之間、優(yōu)選在0. 5與5m/s之間、更優(yōu)選在1與2m/s之間 且最優(yōu)選在1與1. 5m/s之間。
[0183] 如果主批料線包括至少一個靜態(tài)混合器作為至少一個混合單元，則由向該至少一 個混合單元饋送的主批料線的該至少一個栗所誘導(dǎo)的流動速度優(yōu)選在1與1. 5m/s之間。
[0184] 額外地或者可另選地，主批料線的該至少一個栗在1至10巴、優(yōu)選2至8巴且最 優(yōu)選2至6巴的壓力下操作。
[0185] 碳酸氫鈣溶液的制備可通過檢測在主批料線中的分批工藝期間在線測量的參數(shù) 來監(jiān)測，所述參數(shù)例如是停留時間