复合还原剂还原分解磷石膏的影响因素

采用高硫煤与煤矸石制备成复合还原剂还原分解磷石膏,研究了还原剂配方及粒度、C/S值（物料中C与S的摩尔比值）、反应温度对炉气二氧化硫浓度、磷石膏CaSO4分解率和脱硫率影响。结果表明：二氧化硫浓度可达16.02%,磷石膏中CaSO4分解率大于95%,磷石膏脱硫率大于90%,能为制酸提供合格的原料气和为制水泥提供合格的原料。     

循环流化床中高硫煤还原分解磷石膏中试研究

通过利用高硫煤作为还原剂在自行设计的循环流化床中试装置中对磷石膏进行了高温热分解实验,随着反应温度的升高,磷石膏的分解率与脱硫率升高,磷石膏的分解率达到97%的反应时间逐渐减少.而且在还原性气氛增加的情况下,反应时间会减少.还原性气氛越强,磷石膏的分解率越高,反之,则磷石膏的脱硫率越低,说明磷石膏在弱还原性气氛下分解是较为有利的.     

硫磺分解磷石膏制硫化钙工艺研究

研究了以硫磺为还原剂分解磷石膏得到硫化钙产物的方法。在热力学研究的基础上,考察了反应温度、反应时间、硫磺物质的量分数和二氧化硫物质的量分数对硫磺分解磷石膏的影响。通过实验得出优化工艺条件:反应温度为800℃、反应时间为2 h、硫磺(以S1计)物质的量分数为40%。在该条件下磷石膏的分解率达到98%以上。同时证明了二氧化硫对反应有明显的抑制作用。借助X射线衍射(XRD)对磷石膏分解产物进行物相解析,结果表明所得产物主要为硫化钙。     

脱硫石膏料球的分解

为研究脱硫石膏在成球状态下的分解特性,根据石膏分解气固反应和固固反应机制,探索脱硫石膏料球分解反应的影响因素及其影响规律。研究结果表明:脱硫石膏料球很难在弱还原性气氛条件下分解;在掺入石油焦作为固体还原剂后,脱硫石膏能够较好地实现分解。正交实验结果表明:掺入石油焦的脱硫石膏料球较优的分解条件为:分解温度1 200℃、分解时间30 min、碳硫摩尔比n(C)/n(S)为1.0、料球粒径为5~7 mm。     

炭化稻壳催化分解磷石膏技术工艺研究

以炭化稻壳作为一体化还原剂和催化剂分解磷石膏制硫酸,同时加入一定量去除炭质成分的稻壳灰,调控体系中二氧化硅和炭的比例,研究二氧化硅和炭的比例[m(Si O2)∶m(C)]以及反应温度对磷石膏物相变化以及脱硫率的影响。结果表明:增大二氧化硅与炭的比例以及升高反应温度均可促进磷石膏分解生成二氧化硫;当二氧化硅与炭的比例为7∶1、反应温度为1 050℃时,体系脱硫率达到最大值80.92%。     

微波单模腔反应器外场中磷石膏碳热还原反应研究

采用微波单模腔反应系统,研究了以石墨既作为吸波材料,又作为还原剂的磷石膏碳热还原反应。结果显示,n(C)/n(S)为44～46,反应温度为1 100℃以上,反应时间为15 min,硫酸钙的分解率可达87%。微波场中硫酸钙的反应速率高于普通碳热还原反应。     

n(CaS)/n(CaSO4)对不同钙硅比磷石膏模拟生料煅烧脱硫的影响

为探究磷石膏分解副产物CaS与CaSO₄的配比在磷石膏联产水泥过程中对磷石膏脱硫的影响，先以纯石膏代替磷石膏，研究n(CaS)/n(CaSO₄)和煅烧温度对不同钙硅比煅烧生料物相的影响和该条件下磷石膏的脱硫率，研究发现：随着n(CaS)/n(CaSO₄)的增大和煅烧温度的升高，CaSO₄衍射峰强度下降；但随着钙硅比的增大，样品脱硫率下降。以纯石膏为原料，在n(CaS)/n(CaSO₄)=3∶1、1 300℃空气气氛中煅烧1 h的条件下，模拟生料硫酸钙峰强最低，钙硅比为1∶1、2∶1和3∶1的样品SO₃质量分数分别为4.90%、8.54%和11.12%;以磷石膏为原料的样品脱硫率优于纯石膏，在相同条件下，钙硅比为1∶1、2∶1和3∶1的样品SO₃质量分数分别为0.64%、1.43%和1.79%。试验结果表明，在以磷石膏为原料生产水泥的过程中，将CaS作为还原剂和降低水泥钙硅比，有助于磷石膏脱硫。     

磷石膏流态化分解与甲烷燃烧反应热量耦合研究

在振动流化床中对磷石膏分解与甲烷催化燃烧热量耦合强化磷石膏分解过程进行了研究。考察了反应温度、碳硫摩尔比、甲烷浓度、物料高径比、气体流量和反应时间对磷石膏分解率、脱硫率以及产生气体SO2浓度的影响。实验表明,强化磷石膏分解反应适宜的耦合条件为:反应温度1 030℃,气体流量140 mL/min,φ(CH4)4%,碳硫摩尔比1.0,物料高径比4.8,反应时间60 min,磷石膏分解率和脱硫率分别达到95.42%和85.62%,SO2体积分数达到17.86%。     

振动流化床中磷石膏分解耦合反应研究

在振动流化床中进行了磷石膏分解与焦炭燃烧反应耦合研究,考察了反应温度、碳硫摩尔比、床层高度和反应时间对磷石膏分解率、脱硫率以及产生气体SO2质量分数的影响。结果发现,在能量耦合条件下磷石膏的分解率、脱硫率和SO2质量分数都得到了显著的提高;当床层高度为200mm、碳硫摩尔比为0.8、空气流量为145mL/min和反应时间为1h时,磷石膏的分解率达到80.94%,脱硫率达到75.96%,SO2平均质量分数达到12.56%。     

实验研究磷石膏分解制备硫化钙反应的最佳工艺条件

针对云南磷石膏中二氧化硅高的特点,通过磷石膏分解基本反应的热力学分析,实验研究了反应温度、碳硫摩尔比和铁粉加量对硫化钙收率的影响。得到磷石膏分解制备硫化钙的最佳工艺条件为n(C)/n(SO3)=3、反应温度900℃、反应时间150min,硫酸钙转化率可达99.0%以上。研究结果为开展磷石膏分解制硫酸新工艺的开发和设计提供了基础数据。