气体介质中硫酸钙的高温还原法

文中介绍了在天然气和含1.3～1.8克分子O_2/克分子气体燃料的碳的混合物与粉碎的CaSO_4反应,在连续操作的沸腾层反应器内制得SO_2和CaO的过程。混合气一部分或全部在CASO_4层内燃烧,CaSO_4加热到1180～1230℃。反应得到的气体产物用     

流化床锅炉内石灰石同时煅烧/硫化反应中煅烧动力学特性

采用恒温热重实验台研究了循环流化床内石灰石同时煅烧硫化反应中煅烧反应与硫化反应的相互作用。当煅烧环境中存在SO_2时,煅烧反应与硫化反应同时发生,并在颗粒中生成CaSO_4。与纯煅烧工况相比,在含有SO_2的气氛中煅烧石灰石时,颗粒的质量下降速率降低,而煅烧终质量升高。SO_2的存在能够降低石灰石的煅烧速率,而且在0~0.3%的范围内,SO_2浓度越高,煅烧越慢。对该现象提出以下机理:当煅烧过程中存在SO_2时,SO_2会与正在煅烧的石灰石颗粒的Ca O层发生硫化反应生成CaSO_4,所生成的CaSO_4会堵塞颗粒的孔隙,增加CO_2的扩散阻力,进而减慢煅烧反应速率。对煅烧产物孔结构的测试和计算表明在同时煅烧硫化中部分孔隙被堵塞、封闭,孔内CO_2有效扩散系数下降,证明所提出的机理能够合理解释SO_2对石灰石煅烧的减缓作用。随着粒径由0.4~0.45 mm减小到0.2~0.25 mm,无论反应环境是否存在SO_2,石灰石的煅烧速率均加快。温度对煅烧速率有明显的影响,850℃下SO_2对石灰石煅烧速率的减缓程度大于880℃,这可能是由于880℃下CaSO_4对颗粒孔隙的堵塞作用下降导致的。     

循环流化床锅炉内石灰石同时煅烧/硫化反应模型研究

循环流化床锅炉内石灰石分解、脱硫发生的是同时煅烧/硫化反应。建立了石灰石同时煅烧/硫化反应的随机孔模型,综合考虑石灰石的分解、烧结和硫化,且CaO硫化反应基于CaSO_4产物层固态离子扩散模式。模型计算结果与实验测试结果吻合良好,并采用该模型研究了同时煅烧/硫化反应的特性。石灰石的同时煅烧/硫化反应包含连续的质量下降阶段和质量上升阶段,且质量最低点随着SO_2浓度的增加而升高。石灰石颗粒的煅烧反应发生在颗粒的壳层内,煅烧反应更符合区域反应模型而不是均相反应或缩核反应模型。煅烧环境中的SO_2与CaO层反应生成CaSO_4,导致CaO层内孔径和孔隙率减小,CO_2外扩散阻力增大,从而导致煅烧反应减慢。颗粒硫化反应速度随时间减慢,主要是颗粒内SO_2耗尽导致的,颗粒外层不断积累的CaSO_4减小了SO_2扩散通道,增加了SO_2孔内扩散阻力,使颗粒内SO_2耗尽区不断增大,颗粒的硫化反应速度不断下降。     

2CaSO_4·K_2SO_4复盐对硅酸盐水泥熟料烧成及水化的影响

通过高温合成2CaSO_4·K_2SO_4复盐,再将其以不同掺量掺入Ca CO3、Si O2、Al2O3和Fe2O3组成的水泥生料中,在1 450℃煅烧至水泥熟料中f-Ca O小于1%。研究了2CaSO_4·K_2SO_4复盐对水泥熟料高温烧成过程、矿物组成与结构及水化性能的影响。结果表明:2CaSO_4·K_2SO_4降低了Ca CO3起始分解温度,改变了熟料的熔融液相性质,增加了液相量,降低了矿物的最低共熔温度;2CaSO_4·K_2SO_4提高了熟料中C_3S含量,降低了C_3A和C_4AF含量,烧成熟料中C2S晶型主要为β型,也存在少量γ型,2CaSO_4·K_2SO_4使C_3S晶型由R型向M_1型转变,但晶型不随掺量改变。复盐的掺入缩短了熟料水化的诱导期,促使第二水化放热峰最大值提前出现,2CaSO_4·K_2SO_4掺量增加抑制了熟料前期和后期水化性能,提高了中期水化放热速率。     

同时煅烧硫化反应中石灰石微观孔结构演变特性

采用自制恒温热重实验装置,测试了石灰石同时煅烧硫化反应的煅烧动力学特性和颗粒孔结构演变特性,探讨了孔结构演变机理。当煅烧环境中存在SO2时,石灰石颗粒煅烧的同时发生硫化反应。煅烧环境中SO2的存在降低了石灰石煅烧速率。与纯煅烧相比,同时煅烧硫化反应的比表面积和比孔容增长均较慢,比表面积和比孔容分布曲线均较低,且在反应后期直径2~8 nm内小孔的比表面积和比孔容随时间降低。提出了描述石灰石同时煅烧硫化反应过程中微观孔结构演变的模型:石灰石颗粒的煅烧由颗粒的表面向内进行,在煅烧前期(0~75 s),少量CaSO_4在Ca O表面生成,小部分孔隙被CaSO_4堵塞,CaSO_4对煅烧速率和孔结构的影响较小;在煅烧中期(75~225 s),CaSO_4厚度和覆盖面积不断增加,堵塞孔体积增加,CO_2的扩散阻力增加,导致石灰石的煅烧速率下降;煅烧后期(225~300 s),由于CaSO_4的不断积累,孔隙堵塞加剧,且堵塞主要发生在小孔上。对煅烧过程堵塞孔体积的计算表明,在煅烧前期和中期孔堵塞现象已经发生,在反应后期孔堵塞体积快速增加。     

早期强度非常高的水泥

一、前言本发明涉及几种含有3CaO·3Al_2O_3CaSO_4,在早期能形成非常高的抗压强度,但不一定具有以前的3CaO·3Al_2O_3·CaSO_4水泥所特有的膨胀性的速凝水泥成分。为了便于叙述,对于煅烧过的物料,准备采用下列水泥工艺学上通用的缩写符号:     

沸腾锅炉烧低标号水泥熟料

对于煤矸石的综合利用,经过多年研究已成功地用作水泥原燃料,在立窑、各类回转窑上烧制水泥,获得节煤、代土、提高产质量的技术效果和经济效益。煤矸石用于煅烧沸腾炉发电,灰渣生产特种水泥、作混合材料等也获成功。但用量较小、或不方便。如能在沸腾炉内直接烧成水泥熟料,这样,一则可以解决煤矸石沸腾炉电站大量灰渣的利用问题,二能增产水泥,三是提高沸腾炉煅烧技术。我们经过多年研究,采用加入石灰质原料和少量好煤(发热量达12560千焦/千克即可)的简单办法,在4吨、20吨产汽、发电锅炉上     

磷酸—硫酸钙—水体系相平衡研究

本文应用Pitzer电解质溶液理论计算了硫酸钙三种结晶形式(CaSO_4,CaSO_4·0.5 H_2O,CaSO_4·2 H_2O)在25～90℃间的磷酸水溶液中的溶解度,得到了硫酸钙不同结晶形式在磷酸水溶液申相互转化的热力学曲线。     

高碱水泥熟料的低温形成研究

本文研究了低温煅烧条件下,矿化剂对高碱熟料形成的影响,探讨了有关技术参数的优化控制范围。结果表明,适量矿化剂参与煅烧能够有效提高熟料烧成质量。改善水泥性能,尤其是CaF_2+CaSO_4·2H_2O复合矿化剂效果最显著。     

沸腾炉发电联产水泥

<正> 煤矸石已成功地用作水泥原、燃料,在立窑、各类回转窑上烧水泥,获得节煤、代土、提高产、质量的技术效果和经济效益。能否在沸腾炉内直接烧成水泥熟料,生产水泥,一是可以解决煤矸石沸腾炉电站进入开发阶段大量灰渣的利用问题,二是增产需要量大的水泥,三是提高沸腾炉煅烧技术。我们经过研究,采用加入石灰质原料和少量优质煤(发热量达12.54MJ/kg 即可)的简单办法,在4t,20t 产     

硫和氟在水泥熟料矿物相中的分布及其对水泥性能的影响

应用化学相分离法结合化学分析,较系统地研究了掺有CaF_2和CaSO_4复合矿化剂的水泥熟料中氟和硫在各矿物相中的分布,并且测定了由这些熟料磨制成的水泥的物理力学性能,还用结合水法和游离Ca(OH)_2方法测定了这类水泥的水化速度。研究结果表明,硫、氟在水泥熟料矿物相中的分布与CaF_2、CaSO_4的掺入量及其比例、熟料煅烧温度与熟料的化学成分有关,并具有一定的规律性;而硫、氟在熟料相中的分布,与水泥的物理力学性能(主要是凝结时间和强度)和水化速度有着密切的联系,且具有较好的规律性。     

副产磷石膏制造硫酸和水泥

近两年内德意志民主共和国进行了副产磷石膏制酸和水泥的研究,最近并发表了有关操作数据。 生产过程:磷石膏制酸及水泥主要是硫酸钙和碳反应生或SO_2,其反应: CaSO_4+2C→CaS+2CO_2 (1) 3CaSO_4+CaS→4CaO+4SO_2 (2) 总反应: 4CaSO_4+2C→4CaO+4SO_2+2CO_2(3) 在窑内(1)式的适宜温度900℃,(2)式的温度为1200℃。外加粘土、砂和氧化铁反应生成水泥熟料。 砂及粘土在进入转窑之前必须进行干燥,而焦炭和氧化铁(硫铁矿渣)一般不     

络合溶胶-凝胶法制备Al_2O_3纳米晶及其表征(英文)

以异丙醇铝为原料,用聚乙二醇(PEG1000)络合溶胶-凝胶法合成了Al2O3纳米晶,并采用差热-热重分析、X射线衍射、透射电子显微镜等对络合前驱体及粉体进行表征;探讨了PEG1000及煅烧温度对纳米Al2O3相结构、粒子尺寸、形貌及分散性的影响规律.结果表明:PEG1000增强了纳米Al2O3粒子的分散性.干凝胶在600～900℃煅烧后得到γ-Al2O3相;在600℃煅烧条件下,得到γ-Al2O3粒子形貌为针状结构,长度约为50～60nm.随着煅烧温度的升高,γ-Al2O3针状粒子长度逐渐减小,在750℃煅烧后,得到γ-Al2O3粒子长度为20～30nm;在900℃煅烧条件下,γ-Al2O3粒子形貌为颗粒状,平均粒径尺寸为10nm;当干凝胶在1 000℃煅烧后得到θ-Al2O3和α-Al2O3的混合相,所得粒子平均粒径尺寸为20 nm;当干凝胶在1 200℃煅烧后,得到的Al2O3全部转化α-Al2O3相,制得的纳米Al2O3粒子尺寸均一且分散性良好.     

微波煅烧硅酸盐水泥的研究

用微波在1370℃,1400℃,不同生料组成下煅烧了硅酸盐水泥,并与在1450℃的电炉煅烧进行了比较.结果显示:微波煅烧比电炉煅烧的温度至少降低50℃,煅烧时间减少约70%.微波煅烧(1400℃,10min)水化活性优于电炉煅烧(1450℃,30min),强度也提高.同种生料,两种不同煅烧模式得到的熟料中,其四大矿物(C3S,C2S,C3A,C4AF)是相同的,阿利特相结构都属于Ⅲ型和Ⅰ型单斜晶系,但微波煅烧的熟料中硅酸盐矿物(C3S+C2S)总含量提高了约10%,晶体的尺寸较小且比例较高,中间相(C3A+C4AF)的含量降低了约10%,黑色中间相的尺寸有增大趋势.结果还表明,适宜的组成有利于微波烧成硅酸盐水泥,并且其矿物形成过程也不同于电炉煅烧.     

利用磷石膏制备硬石膏水泥的研究

磷石膏是一种CaSO_4·2H_2O含量很高的细粉,含有P_2O_5和F等杂质,通过洗涤和化学处理都不能完全清除这些杂质.对磷石膏进行高温煅烧,形成硬石膏,将杂质转化成为惰性物质,降低了杂质的危害.试验中比较了煅烧前后杂质含量变化情况,研究了不同激发剂对煅烧后硬石膏产物硬石膏水泥凝结和硬化的影响,以及反应过程中水化作用和结合水之间的关系.通过SEM和XRD分析了硬石膏水泥的微观形成机制.     

水泥中三氧化硫的作用及掺量

在水泥生产中,三氧化硫(分子式SO_3’’主要由石膏CaSO_4..提供)的作用很大,它虽然不是水泥中最主要的化学成分,但是它的作用确实非常关键,没有合适的三氧化硫含量,几乎不能生产出性能良好的水泥,但是在水泥煅烧前后前后加入三氧化硫所起的作用不同,不同品种的水泥三氧化硫的掺加量也不完全相同。     

磷尾矿热分解动力学机理与煅烧工艺研究

磷尾矿中的钙、镁、磷资源含量丰富。使用煅烧-浸出法以磷尾矿为原料生产镁盐时，首先需要将磷尾矿煅烧分解为氧化钙和氧化镁，达到活化、提纯的目的。磷尾矿的热分解机理对生成镁盐的质量以及煅烧工艺的选择等都具有重要意义。对磷尾矿热分解动力学特性与煅烧工艺进行了探究，为磷尾矿资源的回收利用提供理论指导。研究表明，在升温速率为10℃/min条件下煅烧温度由25℃升高至1 000℃的过程中，磷尾矿非等温热分解过程可分为两个阶段，即400～500℃白云石分解为碳酸钙与氧化镁的第一阶段和700～900℃碳酸钙分解为氧化钙的第二阶段，并分别确立了相应的热分解动力学方程。较优煅烧条件：煅烧温度为900℃、煅烧时间为4 h、升温速率为15℃/min、尾矿粒度小于0.150 mm。     

空气振动沸腾层冷却机

近年来,全苏水泥科学研究院进行了冷熟料流态化床层研究。研究结果认为,对于冷却水泥熟料,空气振动沸腾层比空气振动喷腾层好,而空气振动粘性层则一般是不运用的。粒径为1～50毫米、颗粒组成分散的水泥熟料,其空气振动沸腾层可以在篦子振动频率6～9赫、振幅4～6毫米、流态化风速2～3米~3/米~2·秒的情况下形成。冷却状态接近于理想的置换状态。在试验装置上测定了热熟料空气振动沸腾层的热交换参数。空气振动沸腾层的有效给热系数在30～60千卡/米~2·小时·℃或35×10~2～65×10~3千     

纳米TiO2中试生产工艺的研究

以硫酸法钛白生产的中间产品钛液(TiOSO4)为原料，以工业尿素为沉淀剂，生成偏钛酸沉淀，再加入0．01mol／LH2SO4和去离子水、溶胶剂、表面活性剂，然后絮凝分离、喷雾干燥、回转窑煅烧，获得纳米TiO2粒子；其中550℃煅烧产物为锐钛矿晶型，大于750℃煅烧为金红石型，得到的纳米TiO2粒径为20～50nm，收率达92％。     

B_4C/石墨复合粉体的合成及抗氧化性能

用聚乙烯醇[poly(vinyl alcohol),PVA]、硼酸合成B4C/石墨复合粉体。通过红外光谱,X射线衍射仪及扫描电子显微镜分析复合粉体的显微结构。研究发现:硼酸与PVA形成凝胶,在700℃煅烧2h后生成中间产物B-O-C。中间产物在埋碳气氛下煅烧,只生成石墨而没有B4C;在Ar气氛中于1300℃煅烧5h,能够形成B4C和石墨。加入碳黑有助于合成B4C。合成的B4C颗粒尺寸在1μm以下,石墨的粒度为2～3μm,B4C依附于石墨表面生长。将B4C/石墨复合粉体作为碳源加入Al2O3材料中,在空气中于1200℃煅烧2h后作抗氧化实验。结果表明:氧化层厚度为4.09mm,原始层面积保持在60%以上,显示出抗氧化性能。