化学链燃烧钙基载氧体CaSO4与CO在不同温度下的反应行为

基于热重和红外联用进行等温实验,探讨了化学链燃烧载氧体CaSO4在CO气氛下的还原反应特性.研究发现:温度对CaSO4还原反应历程和速率有显著的影响,在10%CO气氛下,温度低于900℃时,发生单一反应,CaSO4的还原产物只是CaS,气相产物为CO2;当温度高于950℃后,发生平行反应和连串反应组合成的多重反应,固体产物为CaS和CaO,而产物气中除了有CO2,还存在SO2和COS,且气相硫化物的析出以COS为主;随着反应温度的升高,CaSO4与CO反应速率显著增加,而目标产物CaS在固体产物中所占的摩尔分数呈下降趋势;基于钙基载氧体化学链燃烧中燃料反应器温度不宜高于950℃.     

硫酸钙-硫酸钠-铬酸钙-铬酸钠-水体系中复盐的生成研究

为配合化工产品新工艺的开发,研究了25～70 ℃硫酸钙-硫酸钠-铬酸钙-铬酸钠-水体系中复盐的生成规律.摇床实验及X射线衍射分析发现,将固体铬酸钙加入不同浓度的硫酸钠和铬酸钠溶液中时,除生成CaSO4·2H2O外,还可能生成4种复盐沉淀,即CaSO4·Na2SO4,CaSO4·Na2SO4·4H2O,CaSO4·2Na2SO4·2H2O和5CaSO4·Na2SO4·3H2O.当温度和溶液浓度发生变化时,复盐的形式会相应变化,低温稀溶液中只有CaSO4·2H2O沉淀,没有复盐沉淀析出,而高温浓溶液中,4种复盐都会析出.     

焦炉煤气化学链置换燃烧模拟研究

以焦炉煤气(COG,coke oven gas)为燃料,研究了CaSO4载氧体在燃料反应器(FR,fuel reactor)内的还原性,从原子层面对反应路径进行了探讨分析。当反应温度较低时(100~300℃),主要发生CO-H2甲烷化反应和CH4-CaSO4热化学硫酸盐还原反应,CaCO3与H2S是该温度范围内的主要产物。当反应温度较高时(400~1000℃),CaSO4与CO、H2和CH4之间的还原反应占据了主导地位,CaS、H2O和CO2是该温度范围内的主要产物。当反应温度进一步升高时(1000~1400℃),CaSO4与CaS发生固固反应生成大量的副产物SO2和CaO。温度和压力对产物中硫化物的分布有很大影响,在反应温度为1000℃,压力为0.1 MPa时,焦炉煤气的燃烧反应进行的很充分,但是反应在加压条件下进行时,CaSO4、CaS和H2S含量会有明显的下降,而SO2含量有一定程度的增加。     

高硫煤还原磷石膏制SO_2

在N2气氛下研究了高硫煤还原磷石膏的热分解反应特性,利用烟气分析仪分析析出的气体成分。研究了不同颗粒尺寸的高硫煤对磷石膏分解的影响,结果表明,高硫煤颗粒尺寸在97—147μm有利于磷石膏分解制SO2的反应。研究还发现原料摩尔比对磷石膏的反应历程有显著的影响,当摩尔比为1∶1.96时,磷石膏还原分解的固体产物有CaS和CaO;当摩尔比降为1∶1.18时,固体产物中CaO大量增加,而仅有少量CaS存在;当摩尔比降到1∶0.98时,固体产物中除了CaO和CaS外,还发现了未反应完的CaSO4。所以摩尔比在1∶1.18时有利于高硫煤还原磷石膏制SO2。     

半干法脱硫灰的催化氧化研究

采用(NH4)2S2O8为氧化剂,对烧结脱硫灰中CaSO3进行催化氧化研究,研究氧化剂的量、催化剂种类、反应时间、反应温度及(NH4)2SO4的添加量等因素对亚硫酸钙的转化率的影响。实验结果表明,CuSO4催化效果最佳;反应温度越高,CaSO3的氧化率越高;少量(NH4)2SO4明显增加CaSO3的氧化率。当CaSO3与(NH4)2S2O8物质量比为20∶1时,加入的(NH4)2SO4占脱硫灰重量0.2%,以CuSO4作为催化剂,40℃中反应1 h,CaSO3的氧化率达到50%以上。     

10℃下 K+, Ca2+∥Cl-,SO42-,36%NH3-H2O体系相图的研究

为了探讨CaSO4·2H2O和KCl复分解生产K2SO4的工艺及最佳生产条件,特用恒温法研究了10℃K+,Ca2+∥Cl-,SO42-,36%NH3-H2O体系相图.溶剂NH3-H2O中氨的浓度之所以选为36%,目的在于扩大K2SO4及CaSO4·K2SO4·H2O的结晶区;反应温度选为10℃,可降低氨的蒸气压.研究结果表明:在上述条件下,体系中存在K2SO4和CaSO4·K2SO4·H2O、CaSO4·K2SO4·H2O和CaSO4·2H2O的共饱线;存在K2SO4-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl以及CaSO4·2H2O-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl的三盐共饱点;K2SO4结晶区要比25℃,溶剂NH3-H2O中氨的浓度为25%的同体系相图大得多:K2SO4-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl的三盐共饱点更偏向氯化钙一角,因此有利于CaSO4·2H2O和KCl复分解生产K2SO4:最佳工艺条件为2KCl(mol):CaSO4(mol):36%NH3-H2O(kg)=1:0.9023:0.5740,KCl的理论转化率可达90.22%;若想进一步提高KCl的理论转化率,必须加大氨的浓度.     

10℃下K^＋，Ca^2＋//Cl^-，SO4^2-，36%NH3-H2O体系相图的研究

为了探讨CaSO4·2H2O和KCl复分解生产K2SO4的工艺及最佳生产条件,特用恒温法研究了10℃K+,Ca2+∥Cl-,SO42-,36%NH3-H2O体系相图.溶剂NH3-H2O中氨的浓度之所以选为36%,目的在于扩大K2SO4及CaSO4·K2SO4·H2O的结晶区;反应温度选为10℃,可降低氨的蒸气压.研究结果表明在上述条件下,体系中存在K2SO4和CaSO4·K2SO4·H2O、CaSO4·K2SO4·H2O和CaSO4·2H2O的共饱线;存在K2SO4-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl以及CaSO4·2H2O-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl的三盐共饱点;K2SO4结晶区要比25℃,溶剂NH3-H2O中氨的浓度为25%的同体系相图大得多K2SO4-CaSO4·K2SO4·H2O-KCl的三盐共饱点更偏向氯化钙一角,因此有利于CaSO4·2H2O和KCl复分解生产K2SO4最佳工艺条件为2KCl(mol)CaSO4(mol)36%NH3-H2O(kg)=10.90230.5740,KCl的理论转化率可达90.22%;若想进一步提高KCl的理论转化率,必须加大氨的浓度.     

二水硫酸钙在铵盐溶液中溶解度测定及热力学计算

利用溶解法测定了二水硫酸钙(CaSO4×2H2O)在NH4Cl-H2O体系和NH4Cl-(NH4)2SO4-H2O体系中298.15~343.15 K温度范围内的溶解度. 结果表明,CaSO4×2H2O在2个体系中的溶解度均随NH4Cl浓度增加而增大;温度对CaSO4×2H2O的溶解度影响不明显. 利用混合电解质NRTL模型对实验数据进行模拟计算,得到了新的能量相互作用参数,建立了CaSO4×2H2O(s)-NH4Cl-(NH4)2SO4-H2O体系的混合电解质模型,计算值与实验值相对偏差为2.36%.     

化学链燃烧钙基载氧体的竞争反应热力学分析

化学链燃烧能在化石燃料燃烧能量释放的同时有效分离CO2.以CaSO4作为载氧体,在CO和H2作为还原剂的条件下,对CaSO4的氧化-还原反应进行了基于吉布斯最小自由能化学反应的理论计算,绘出化学反应的平衡相图,分析出在氧化态和还原态下平衡相图中都有CaSO4,CaS和CaO稳定存在的区域.通过控制温度扣气体反应物的浓度,就可以得到在化学链燃烧中所需要的CaS和CaSO4的稳定区.     

化学链燃烧钙基载氧体CaSO4与CO在不同温度下的反应行为

基于热重和红外联用进行等温实验,探讨了化学链燃烧载氧体CaSO₄在CO气氛下的还原反应特性。研究发现：温度对CaSO₄还原反应历程和速率有显著的影响,在10％CO气氛下,温度低于900℃时,发生单一反应,CaSO₄的还原产物只是CaS,气相产物为CO₂;当温度高于950℃后,发生平行反应和连串反应组合成的多重反应,固体产物为CaS和CaO,而产物气中除了有CO₂,还存在SO₂和COS,且气相硫化物的析出以COS为主;随着反应温度的升高,CaSO₄与CO反应速率显著增加,而目标产物CaS在固体产物中所占的摩尔分数呈下降趋势;基于钙基载氧体化学链燃烧中燃料反应器温度不宜高于950℃。     

CaF2对硫铝酸钡钙矿物形成过程的影响

采用X射线衍射、扫描电镜和差热-热重分析等测试方法研究了CaF2对硫铝酸钡钙矿物2.75CaO·0.25BaO·3Al2O3·BaSO4(C2.75B1.25A3ˉS)形成过程的影响,并对高温固相反应过程中出现的物相进行了初步分析.结果表明CaF2加速了CaCO3的分解,降低了C2.75B1.25A3ˉS的形成温度.当温度低于1 300℃时,CaF2可能促进C2.75B1.25A3S的形成及结晶,并同时伴随着氟铝酸盐矿物11CaO·7A12O3·CaF2的生成.另外,CaF2对C275B1.25A3S的高温分解没有明显的影响.     

牛磺酸钙的合成

利用中和反应合成了牛磺酸钙 ,讨论了合成条件的选择。根据元素分析和核磁共振谱确定了牛磺酸钙的组成为 Ca( NH2 CH2 CH2 SO3 ) 2 ,并测定了它的溶解度。其溶解度远大于目前常用的补钙剂碳酸钙的溶解度 ,且随温度升高而降低。该方法简单 ,产率和纯度较高     

离子选择电极测定工业水中的钙含量

介绍了用离子选择电极测定工业水中钙含量的方法，并对影响测定精度的因素进行了讨论。     

硫化钙制取甲酸钙工艺试验研究

采用硫化钙和甲酸为原料,制备甲酸钙产品。进行了正交优化试验并确定最优化工艺参数,结果表明,此工艺能得到高含量的甲酸钙产品。     

合成硼酸钙的研究进展

在众多领域硼酸钙比硼酸、硼矿等具有更优异的性能。硼酸钙可广泛应用于各个行业,因此合成不同组成的硼酸钙具有重要的现实意义。总结了各种合成硼酸钙的方法,包括硼酸石灰乳法、硼砂石灰乳法、硼矿石灰乳法。着重介绍了四硼酸钙的合成条件和方法,阐述了各种方法的合成原理、反应条件及应用前景,指出了合成硼酸钙的发展趋势。     

电石渣制备超细碳酸钙的工艺研究

研究了以电石渣为原料,在无表面活性剂的条件下,利用间歇鼓泡碳化法制备超细碳酸钙的工艺条件.利用正交实验确定出优化工艺条件：Ca（OH）2质量分数4%、CO2体积分数60%、碳化温度10℃、搅拌速度1000r/min.产物的纯度98.5%,粒度0.98μm,白度95,钙回收率为90.2%.XRD与TEM表征显示,产物是纯净的方解石型CaCO3,产物微粒的平均一次粒径约为50nm.     

碳酸钙产品及其展望

介绍几种碳酸钙产品:轻质碳酸钙、重质碳酸钙、活性碳酸钙、纳米碳酸钙,并且从理化性质、制备方法、颗粒形状以及应用等方面对重质碳酸钙与轻质碳酸钙进行了比较,并对轻质碳酸钙、重质碳酸钙、纳米碳酸钙三者的生产工艺以及发展前景作了简单介绍。     

原子吸收分光光度法测定硬脂酸钙中的钙

用原子吸收分光光度计测定了硬脂酸钙中的钙,确定了仪器的最佳工作条件.测定结果表明方法线性良好,r=0.999 9,加标回收率为98.9%～101.7%,相对标准偏差0.37%;测定结果与行业标准一致.操作简单易行,可以满足实际工作需要,并可对同一样品溶液进行其他元素的测定,更适合于成批样品的例行分析.     

由氯化钙制备纳米碳酸钙研究

随着国民经济的发展,对纳米碳酸钙的需求量越来越大.基于化工生产中大量副产氯化钙,以氯化钙和碳酸铵为原料,对制备纳米碳酸钙进行了研究.实验研究了添加剂、反应温度和反应物浓度等工艺条件对产物粒径的影响,并采用XRD和TEM对产物进行了初步分析.实验结果表明:不同的添加剂对产物粒径以及形貌具有一定的影响,当氯化钙和碳酸铵配料比为1.0:1.0 mol/mol、反应温度为15℃和氯化钙浓度为0.3 mol/L时,以有机醇A和磷酸系化合物G为添加剂制备的产物为方解石型球状碳酸钙,粒径在50 nm左右.     

醇化合物法合成钙磷酸盐

用乙二醇钙和Ｐ２Ｏ５的ｎ－丁醇溶液为先驱体,用较为简便的方法分别合成出β－Ｃａ２Ｐ２Ｏ７、β－磷酸三钙和羟基磷灰石。研究结果表明：醋酸的引入可以有产控制先驱体间反应,避免两先驱体直接混合时沉淀的产生。当醋酸与下的摩尔比（ＨＯＡＣ／Ｃａ）为４时,两先驱体分别以Ｃａ／Ｐ比为１．００,１．５０和１．６７混合,均可以获得稳定混合溶液。将混合溶液蒸发溶剂后得到的干胶状粉末在１０００℃煅烧,对应不同的Ｃａ／Ｐ