磷石膏流态化分解的实验

对磷石膏在流化床中的关键过程进行了研究,针对磷石膏难于流化的特点,分别对高速流化状态下和低速振动流化状态下磷石膏的分解反应进行比较.采用正交实验法对磷石膏高速流态化分解的影响因素反应温度、CO浓度、气体流量以及反应时间进行了考察,结果发现不同条件下磷石膏的分解率均较低;进一步考察了输入一定振动能量后磷石膏的分解情况,结果发现磷石膏分解率达到近50%,且生产SO2的体积分数维持在10%以上,反应开始时高达28.27%,能较好地满足磷石膏制酸联产水泥中制酸工艺的需要.由此表明低速振动流化分解可以作为实现磷石膏窑外分解的发展方向.     

高硫煤还原分解磷石膏试验研究

简要介绍了磷石膏的组成、危害以及现状.利用高硫煤还原分解磷石膏进行了试验研究,得到了高硫煤还原分解磷石膏时,磷石膏在约1000℃时进行分解,并且在1 200℃达到最高的分解率与脱硫率.随着反应温度的升高,磷石膏的分解率与脱硫率在提高,同时磷石膏分解率达到97%的反应时间逐渐减少.利用高硫煤还原分解磷石膏,可以有效提高烟气中SO2的浓度,磷石膏与高硫煤摩尔比约为0.7时,SO2浓度达到最高约14%,增加了磷石膏再利用的经济效益.     

磷石膏分解特性对磷石膏制硫酸联产水泥新工艺的影响研究

磷石膏预分解制硫酸联产水泥技术的关键是对磷石膏分解特性的深入了解,结合水泥新型干法预分解窑的特点,采用热分析及相关试验对磷石膏的热分解性能进行了研究.结果表明,磷石膏完全分解温度在1 300℃以上,在还原条件下其分解温度也在1200℃以上.结果还表明,由于磷石膏的分解温度往往高于该系统的最低共熔点温度,其对预热器分解炉的适应性较差,易对窑系统造成粘结堵塞问题.利用水泥新型干法技术分解磷石膏制酸并联产水泥的实施会有较大难度.     

磷石膏制取硫酸铵及其溶析结晶

以磷石膏为原料,利用其与碳酸铵的反应,制备出硫酸铵,并研究了硫酸铵溶液的结晶方法.考查了物料比、反应温度、反应时间、搅拌速度和液固比等因素对磷石膏中硫酸钙转化率的影响.在物料比n(CO32-)/n(SO42-)为1.15,50℃,120 min,搅拌器转速100 r/min,液固比为5:1 mL/g时,磷石膏中硫酸钙转化率可达98.68%.以无水乙醇为溶析剂,从硫酸铵溶液中结晶出硫酸铵,结果表明,结晶温度和硫酸根离子浓度对结晶率影响显著,适宜的结晶温度为25℃,硫酸根浓度越高,结晶率越高.     

含磷加氢精制催化剂的活性评定

研究了用浸渍法制备的含磷加氢精制催化剂反应活性随氢气流量、空速、反应时间和温度的变化情况。催化剂反应活性随氢气流量的增加呈波动性变化,在模型化合物-1条件下,氢气流量在26mL/min时催化剂的活性最大。催化剂在空速为1～3h~(-1)范围内,对于模型化合物-1,活性随空速变化较大。催化剂在低硫、氮质量分数的模型化合物-2条件下,稳定性较好,在连续反应122h后活性基本没变;在模型化合物-1条件下,加氢降烯烃的活性随反应时间降低比较明显,脱硫活性略有下降,脱氮的活性几乎没变化。随着温度从280℃升高到370℃,加氢脱硫和加氢降烯烃活性增加较快,加氢脱氮的活性随反应温度有一些波动。实验证明,在反应温度为370℃,压力为2.88MPa,氢气流量为26mL/min,空速为1.7h~(-1)时,催化剂对含硫、氮质量分数较高的模型化合物-1的活性较高。     

磷石膏分解制备硫化钙的试验分析

在N2气氛下进行磷石膏还原分解制备硫化钙的研究,选择粒度分析仪测定原料粒径大小,XRD和扫描电镜表征原料和分解物固相特征。考察了原料摩尔配比、反应温度、反应时间和反应气氛等对磷石膏还原分解制备硫化钙的影响。结果表明:在N2气氛下,通过无烟煤过量形成充分的还原性气氛,磷石膏中硫酸钙被C或CO还原生成硫化钙。最佳的反应条件∶无烟煤∶磷石膏(C∶S)=2.4∶1;反应最佳温度900~1 000℃;反应时间2h,磷石膏转化率可达97.60%。     

含镁磷酸盐熔融还原制磷的动力学

以纯磷酸钙、氧化钙、二氧化硅、氧化铝和氧化镁为原料配矿,固体石墨为还原剂,进行磷矿还原反应。熔渣中五氧化二磷含量用磷钼酸喹啉质量法分析,考查了不同反应时间、不同温度、不同酸度对还原率的影响.结果表明:反应温度越高、反应时间越长,还原率越高;配矿中酸度mk=1.15时的还原率较mk=0.85、0.75高,而mk=0.75时的还原率增幅最大.对固体碳还原磷酸盐的反应进行了动力学拟合,得到静置条件下固体碳还原配矿中磷酸盐的表观反应速率常数的表达式,证实了在高温反应条件下,磷矿还原反应为扩散控制过程.     

低品位磷矿制取磷酸试验研究

随着世界磷矿资源日渐枯竭,低品位磷矿的开发利用显得非常迫切.本研究采用硝酸分解低品位磷矿,以磷矿中P2O5的浸取率为指标,考察了硝酸的质量分数、酸比、反应温度、反应时间的影响,从而确定了硝酸分解低品位磷矿的最佳工艺条件为：硝酸质量分数29%、酸比8、反应温度60℃、反应时间45 min;在此最佳条件下,对磷矿P2O5的浸取率为98.1%;而且通过扫描电镜观察了不同反应时间下磷矿颗粒表面的形貌特征的变化.实验结果为两步法分解低品位磷矿制取磷酸并联产硫酸钙晶须的研究和可行性论证提供了基础数据.     

二氧化硅和高岭土杂质对硫铁矿分解磷石膏的影响

:针对磷石膏资源化利用存在问题,提出了一种用硫铁矿分解磷石膏的方法. 为了实现该工艺的工业化利用,探究了磷石膏内二氧化硅和高岭土杂质对分解过程的影响. 利用Factsage7.0热力学软件,计算了FeS-CaSO₄体系在加入二氧化硅或高岭土后的平衡相图,探讨了加入杂质后可能发生的副反应. 进行了杂质对分解过程影响的实验,并对产品进行SO₃分析及XRD表征. 研究结果表明,SiO₂或高岭土的加入使得FeS和CaSO₄在低温区就能发生反应,提高了反应体系的脱硫率,促进了硫酸钙的分解,并且杂质含量越高,硫酸钙分解率越高. 该研究结果有利于硫铁矿还原分解磷石膏制备硫酸工艺的推广应用.     

焦化汽油催化氧化脱硫的工艺研究

以过氧化氢、甲酸为氧化剂,磷钼酸季铵盐为催化剂,糠醛为萃取剂,通过催化氧化和萃取结合的方 法进行了焦化汽油脱硫实验。考察了过氧化氢体积、催化剂质量、萃取剂体积、反应时间和反应温度对汽油脱硫率 的影响。通过优化工艺条件提高了焦化汽油催化氧化脱硫的能力,结合生产实际得出焦化汽油脱硫的最佳工艺条 件。最佳工艺条件为:反应时间60min,反应温度70℃,萃取剂体积为50mL,氧化剂体积为2.5mL,催化剂质量为 0.4g。     

磷钨酸铜的制备及其氧化脱硫性能研究

采用磷钨酸和硝酸铜为原料合成磷钨酸铜,以磷钨酸铜为催化剂,H2O2为氧化剂应用于模拟油氧化脱硫反应。考察了不同的氧化脱硫体系、反应温度、催化剂质量、H2O2的体积和反应时间对脱硫效果的影响。结果表明,H2O2/磷钨酸铜/十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）体系具有最高的脱硫率,当反应的温度为40℃,催化剂的质量为0.01g,H2O2加入体积为0.5mL,反应的时间为1h,二苯并噻吩的脱除率为93%,催化剂循环使用5次后,脱硫率没有明显下降。     

催化裂化汽油深度脱硫

以双氧水与乙酸为氧化剂,对催化裂化汽油进行氧化脱硫。按正交设计方法考察双氧水的体积分数、双氧水与乙酸的体积比、反应温度及反应时间对脱硫率和收率的影响。结果表明,各因素对脱硫率的影响的大小顺序为:反应温度>双氧水与乙酸的体积比>双氧水的体积分数>反应时间;各因素对收率的影响顺序为:反应温度>反应时间>双氧水与乙酸的体积比>双氧水的体积分数。并得到氧化反应的最佳条件:双氧水的体积分数为5%,双氧水与乙酸的体积比为2∶3,采用两段温度反应,先30℃后50℃,反应时间各为10min。此时,硫的质量分数由112.2μg/g降至7.038μg/g。     

微波辐射下柴油的催化氧化脱硫效果研究

将苯并噻吩（BT）和二苯并噻吩（DBT）分别溶于正辛烷配成模型油,以H2O2为氧化剂,研究普通加热和微波辐射加热下磷钼酸催化模型油和直馏柴油的氧化脱硫效果。分析了催化剂用量、H2O2初始浓度、反应温度和反应时间等对DBT、BT脱除率的影响,分析了不同萃取条件下的柴油脱硫率和回收率。结果表明,微波辐射加热下,DBT、BT的脱除率比普通加热分别提高了7．7倍和3．7倍;在70℃和400W微波功率下,DBT、BT的脱除率分别为95．4％和62．3％;催化剂用量、H20。初始浓度、反应温度和反应时间等对DBT、BT的氧化脱除率均有影响;v（萃取剂）／v（柴油）为1／4时,采用DMF萃取1次,柴油的脱硫率为61．8％,回收率为98．4％,萃取次数增加,柴油脱硫率提高,而回收率明显下降。     

超重力法炼厂干气MDEA选择性脱硫实验研究

炼厂干气含有大量H₂S和CO₂ 组分,为了提高炼厂干气脱硫效率,提高胺液选择性吸收脱硫的效果,采用超重力旋转床作为吸收脱硫反应器代替传统板式吸收塔进行实验研究。考察了旋转床转速、胺液流量以及吸收温度对脱硫脱碳吸收效果的影响。实验得出较优的操作条件:在干气流量4500m3/h,压力0.8MPa,胺液流量8m3/h,转速800r/min,吸收温度42~45℃的条件下,可以获得较好的吸收效果,吸收后干气中H₂S体积分数为0.01%,满足后续硫含量排放要求。结果表明,吸收剂在反应器中的停留时间越短,H₂S的选择性吸收效果越好;采用旋转床反应器可以代替传统板式吸收塔是可行的。     

磷钼酸季铵盐催化柴油氧化脱硫研究

以十八烷基三甲基磷钼酸铵作催化剂、H2O2作氧化剂,对模型油和直馏柴油进行了氧化脱硫研究。结果表明,相同反应条件下,以磷钼酸季铵盐作催化荆时,二苯并噻吩（DBT）和苯并噻吩（BT）的脱除率比磷钼酸作催化剂分别提高了5．3倍和2．4倍;在70℃下反应2．5h,DBT、BT的脱除率分别达到100％和40．5％;动力学研究表明,DBT、BT的催化氧化反应皆符合表观一级动力学规律,其活化能分别为22．5kJ／mol和62．4kJ／mol;各反应条件对直馏柴油脱硫率的影响大小顺序为：催化剂用量〉反应时间〉氧化剂用量〉反应温度;在m（催化剂）／m（柴油）=1．8％、V（H2O2）／V（柴油）-2．5％、反应温度70℃、反应时间3h条件下,柴油的脱硫率达88．7％,收得率不低于99％。     

软锰矿浆烟气同步脱硫脱硝尾液中连二硫酸锰分解特性的研究

针对软锰矿浆烟气脱硫脱硝尾液中MnS2O6的存在会影响副产品质量的问题,对MnS2O6在液相中的分解特性进行了研究.基于液相中MnS2O6的分解产物及碘量法测定SO2的原理,通过测定SO2生成速率表征MnS2O6的分解速率,探讨了H2SO4浓度、MnS2O6浓度、温度及MnSO4、Mn(NO3)2浓度对MnS2O6分解速率的影响.结果表明,MnS2O6分解速率随H2SO4浓度、MnS2O6浓度和温度的升高而增大,随MnSO4浓度的增大而减小,与Mn (NO3)2浓度无关.本征动力学研究结果表明,MnS2O6、H2SO4浓度的反应级数分别为0.8、1.2,活化能为96.9kJ ·mor-1,指前因子为1.61×1010s-1,研究结果可为软锰矿浆烟气脱硫脱硝尾液中MnS2O6的去除提供理论依据.     

酸性离子液体[（CH2）4SO3HMIm]TSO在噻吩类氧化脱硫中的应用

在没有任何有机溶剂和卤素的条件下,以质量分数30％的H2O2为氧化剂,Na2WO4·2H2O为催化剂,在酸性离子液体[（CH2）4SO3HMIm]TSO中,将柴油中的噻吩硫氧化为矾类物质,并通过离子液体将其萃取,同时考察了反应温度、反应时间和离子液体用量等因素对氧化脱硫反应的影响,得出最佳反应条件：3mL油样（含硫质量分数为500μg／g）,n（离子液体）／n（Na2WO4·2H2O）=40：1,0．7mL双氧水,333K,2h,脱硫率为97．4％。反应结束后,通过简单的倾倒将油样和催化剂分离,重复使用4次,其催化活性基本不变。     

甲酸催化氧化萃取催化裂化汽油脱硫

以抚顺石油二厂催化裂化汽油为原料,甲酸为催化剂,双氧水为氧化剂进行氧化萃取脱硫实验研究,实验对催化裂化汽油氧化萃取脱硫催化剂进行评价,筛选出甲酸催化剂。对氧化剂体积分数、甲酸与双氧水体积比、反应温度和反应时间等脱硫工艺条件进行考察,得出适合的脱硫工艺条件为:氧化剂的体积分数为6%,甲酸与双氧水的体积比为3.5∶1,反应温度为45℃,反应时间为60 min,在此条件下,催化裂化汽油的脱硫率为76.4%。     

Cr-Mo/SiO_2的制备及其催化氧化脱硫研究

采用溶胶-凝胶法制备改性催化剂Cr-Mo/SiO2。通过红外光谱、X射线衍射、比表面和孔隙分析等方法对Cr-Mo/SiO2进行表征,考察Cr-Mo/SiO2用量、H2O2用量、反应温度和反应时间对模型油和直馏柴油氧化脱硫效果的影响。结果表明,各反应条件对模型油氧化脱硫效果均有一定影响,二苯并噻吩较苯并噻吩更易脱除。直馏柴油氧化脱硫正交试验结果显示,各因素对脱硫率的影响大小排序为：反应温度〉H2O2用量〉Cr-Mo/SiO2用量〉反应时间。最佳反应条件下,可使直馏柴油硫含量由994μg/g降至128μg/g,脱硫率达87.11%,油品回收率不低于98%。