A Mathematic Model for Direct Causticization of Na2CO3 with TiO2 in a Semi-batch Reactor

Authors


Abstract

A mathematic model was developed for direct causticization of sodium carbonate with titanium dioxide in a semi-batch reactor. The model predictions of the titanate yield and pentatitanate yield showed a reasonable agreement with the experimental data from a pilot-scale fluidized bed operating in semi-batch mode. The rate constant of the present model was generally consistent with those obtained from the small-scale batch experiments in the literature. A new rate constant considering carbonate conversion to pentatitanate was introduced. All the results provided support that the solid-state direct causticization of sodium carbonate with titanium dioxide in a semi-batch fluidized bed follows the shrinking-core diffusion model.

Abstract

On a mis au point un modèle mathématique pour la caustication directe du carbonate de sodium avec du dyoxide de titane dans un réacteur semi-discontinu. Les prédictions du modèle sur le rendement en titanate et en pentatitanate montrent un accord raisonnable avec les données expérimentales venant d'un lit fluidisé à l'échelle pilote fonctionnant en mode semi-discontinu. La constante de vitesse du présent modèle est généralement cohérente avec celles obtenues dans les expériences discontinues à petite échelle de la littérature scientifique. On présente une nouvelle constante de vitesse considérant la conversion de carbonate en pentatitanate. Tous les résultats permettent de penser que la causticisation directe à l'état solide du carbonate de sodium avec du dioxyde de titane dans un lit fluidisé semi-discontinu obéit au modèle de diffusion à cœur retrécissant.

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