碱金属碳酸盐对CaO高温固硫促进作用的研究

提高 ＣａＯ的固硫是对煤炭燃烧污染防治的研究热点．采用热天平测试研究在 ＣａＯ中添加不同碳酸盐的固硫反应的进程,并采用等效粒子模型处理实验数据,计算了表面化学反应控制阶段及产物层扩散控制阶段的动力学参数．实验及计算结果表明, ＣａＯ固硫反应初期为表面化学反应控制阶段,后期转为产物层扩散控制阶段．以碱金属碳酸盐为催化剂,能使固硫反应前期的化学反应控制阶段的反应活化能下降,并按 Ｌｉ, Ｎａ, Ｋ, Ｃｓ的顺序依次递减．将不同的碳酸盐作为固硫促进剂的 ＣａＯ加入型煤中,都得到了较高的固硫效率．     

添加剂对氧化钙固硫促进作用的机理探讨

探讨了添加剂对石灰石固硫促进作用的机理,添加剂改变了ＣａＯ的孔结构,孔分布和表面性质,添加剂在一定程度上催化了ＣａＯ与ＳＯ２的表面化学反应;由于添加剂所加离子的掺杂,引起固硫产物层晶格的缺陷,大大提高了产物层扩散系数;添加剂的加入,改变了钙基固硫剂中钙的化学形式。生成熟的含钙化合物,它们与ＳＯ２反应活性更高,或形成了高温下更稳定的多元化合物,添加剂及其燃烧的条件可以改变固硫最终产物。     

CaO固硫反应缩芯动力学模型

建立CaO固硫反应的未反应缩芯动力学模型,通过模型计算,考察了宏观反应、灰层扩散控制、气膜扩散控制和化学扩散控制条件下,反应温度、CaO粒径对固硫反应特性的影响.结果表明,提高反应温度、延长反应时间和减小CaO粒径,有利于提高CaO转化率,其中减小CaO粒径对于提高CaO固硫效果最为明显.模型计算结果与实验结果分析表明,未反应收缩芯模型可较好地描述CaO-SO2固硫反应的宏观动力学,其中影响CaO固硫反应的最主要因素是化学反应扩散控制,提高CaO固硫效率最有效的方法是减小CaO粒径.     

添加剂对型煤固硫促进作用的研究

研究了添加剂对型煤高温（１２００℃）固硫效果的影响．实验发现：ＭｇＯ对Ｃａ（ＯＨ）２固硫反应有较强促进作用;在钙基固硫型煤中同时加入硅酸盐和Ｆｅ２Ｏ３,可大大提高固硫效果,其ＸＲＤ图表明灰渣中形成了一些耐高温物质和 ＣａＳＯ４复盐（Ｃａ３Ａｌ６Ｏ１２·ＣａＳＯ４）;并得出 ＭＳ型煤的Ｃａ（ＯＨ）２和 ＭｇＯ加入摩尔比和固硫率关系的回归方程．     

石灰石与SO2反应动力学的研究

石灰石与ＳＯ２的高温短时的硫酸化反在夹带流反应器中被实验研究，硫酸化反应是一个两阶段反应：初始是一个非常快的零级表面反应且活化能的２１．０ｋＪ／ｍｏｌ，接着是活化能为８０．１ｋＪ／ｍｏｌ的产物层扩散控制反应，初始阶段约０．３ｓ．吸收剂的种类、Ｃａ／Ｓ比、停留时间、反应温度和ＳＯ２分压影响着脱硫反应速率，脱硫反应过程能用缩芯模型来模拟。在Ｃａ／Ｓ＝２、１０００℃Ｔ ２Ｓ的实验条件下，喷射Ｆ－石灰石能     

高有机硫煤燃烧固硫的研究

以高有机硫煤──贵定煤为研究对象，以ＣａＯ，ＣａＣＯ＿３为固硫剂，对影响固硫作用的温度、Ｃａ／Ｓ摩尔比、固硫剂比表面等因素进行了研究。发现：有机硫析出温度低，过程短。确定燃烧固硫最佳条件，应充分考虑煤中硫的赋存形态和固硫剂的性质。实验表明，ＣａＯ固硫的最佳工况条件是炉温为９５０℃，Ｃａ／Ｓ＝３；ＣａＣＯ＿３固硫的最佳工况条件是炉温１０００℃，Ｃａ／Ｓ＝３。     

氧燃烧方式下石灰石直接固硫反应模拟

氧燃烧方式下高浓度CO2气氛使得石灰石与SO2的气固反应存在直接固硫和间接固硫两种方式。在热重分析仪上进行了石灰石直接硫化的实验,考察了温度、SO2浓度对直接固硫反应的影响。基于球形颗粒气体扩散理论,在未反应收缩核模型的基础上推导出一种从实验数据计算化学反应速率常数和SO2反应级数的新方法。同时在已有研究的基础上改进了产物层扩散系数的计算方法,并采用未反应收缩核模型对不同温度、SO2浓度条件下石灰石直接固硫反应进行模拟,模拟结果与实验结果较为吻合。在所建立模型的基础上定性讨论了温度、孔隙率、平均孔径对产物层有效扩散系数的影响,发现温度对有效扩散系数影响很显著,而孔隙率、平均孔径的影响较小。     

钙基复合固硫剂硫化特性的热重研究

利用热重分析方法研究了钙基固硫剂的硫化反应特性，对影响钙利用率的几个因素进行了探讨。表明添加剂的加入改善了ＣａＯ的高温固硫性能，提高了固硫产物的热稳定性，使最佳固硫温度向高温区移动约１００℃，热分析条件下钙利用率达６５％。     

石灰石在燃煤流化床中固硫的数学模拟进展

石灰石在燃煤流化床中的固硫属于非催化气－固反应，其复杂性在于它是由反应气体在氧化钙颗粒孔内扩散、反应气体在产物层内扩散以及反应气体和氧化钙进行表面化学反应等三个过程的耦合，而且固体反应物的结构随着反应进行而变化。本文评述了固硫过程模拟工作的历史发展及最新趋势，并基于大量的实验事实和偏微分方程数值解的可能性，提出在建立模型时应考虑石灰石中惰性物含量和固硫反应热的影响。     

流化床煤气化炉内石灰石固硫的理论分析

以流化床煤气化工况为参数，采用热力学数据，对石灰石（白云石）在煤气化过程中的固硫机理进行了分析。结果表明，ＣａＯ和ＣａＣＯ＿３均具有固硫能力；适量石灰石的添加，对灰渣及气化效率没有明显影响。     

端噁唑啉聚醚／烷氧焦磷酸酯型钛酸酯复合处理CaCO_3改善聚烯烃冲击韧性研究

本文采用端　唑啉聚醚与烷氧焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂复合处理ＣａＣＯ３表面，考察了这种处理方法对ＣａＣＯ３表面成份及ＰＰ／ＣａＣＯ３、ＨＤＰＥ／ＣａＣＯ３和ＰＶＣ／ＣａＣＯ３体系的性能影响。实验结果表明：这种处理方法可在一般加工条件下实现对ＣａＣＯ３颗粒表面的弹性层包覆，较好地改善了这三种体系的冲击韧性。     

CaO—SiO2—P2O5—H2O系统中CBC材料的溶胶—凝胶过程研究：II.凝胶的…

利用ＸＲＤ，ＩＲ，ＳＥＭ及＾２９Ｓｉ，＾３１Ｐ－ＮＭＲ等测试技术研究了ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ｐ２Ｏ５－Ｈ２Ｏ系统中干凝胶在烧成过程中的物相变化及物相间发生的化学反应，认为凝胶在烧成过程的不同阶段发生的主要化学反应如下：（１）６７３～７７３Ｋ，由Ｃａ２Ｐ２Ｏ７和Ｃａ（ＮＯ３）２．４Ｈ２Ｏ反应生成了ＯＨＡｐ；（２）７３３～８７３Ｋ，由Ｃａ２Ｐ２Ｏ７和ＣａＯ反应生成了β－Ｃ３Ｐ；（３）８７３～９７３Ｋ；由Ｃ     

CaSO4氢气下还原分解的热重研究

在ＴＧ－１５１加压热天平上,对常压和加压氢气气氛下ＣａＳＯ４的分解反应进行了研究,并采用ＸＲＤ技术对不同反应条件下的产物进行分析测试,结果表明：在氢气还原气氛下升高温度和压力都导致ＣａＳＯ４还原分解速率快,ＣａＳＯ４分解产物主要是ＧａＳ;在１０００℃时ＣａＳＯ４和ＣａＳ之间可以发生固－固反应生成ＣａＯ。     

CaO-SiO_2-P_2O_5-H_2O系统中CBC材料的溶胶凝胶过程研究 Ⅱ凝胶的烧成过程

利用ＸＲＤ，ＩＲ，ＳＥＭ及２９Ｓｉ，３１ＰＮＭＲ等测试技术研究了ＣａＯＳｉＯ２Ｐ２Ｏ５Ｈ２Ｏ系统中干凝胶在烧成过程中的物相变化及物相间发生的化学反应。认为凝胶在烧成过程的不同阶段发生的主要化学反应如下：（１）６７３～７７３Ｋ：由Ｃａ２Ｐ２Ｏ７和Ｃａ（ＮＯ３）２·４Ｈ２Ｏ反应生成了ＯＨＡｐ；（２）７７３～８７３Ｋ：由Ｃａ２Ｐ２Ｏ７和ＣａＯ反应生成了βＣ３Ｐ；（３）８７３～９７３Ｋ：由ＣａＯ和ＳｉＯ２反应生成βＣ２Ｓ。因此粉末材料的主要晶相有：ＯＨＡｐ，βＣ３Ｐ和βＣ２Ｓ，其中Ｓｉ和Ｐ之间有相互固溶现象。     

超细CaCO3合成过程中的形态控制

利用电导率仪及ｐＨ计跟踪Ｃａ（ＯＨ）２碳化反应过程。研究结果表明：高浓度Ｃａ（ＯＨ）２悬浮液吸收ＣＯ２形成ＣａＣＯ３的过程中，反应前期过程速率受ＣＯ２吸收控制，反应末期受Ｃａ（ＯＨ）２的溶解控制，其中吸收控制为整个过程的关键步骤。利用ＴＥＭ及Ｘ衍射分析研究了超细ＣａＣＯ３的成核生长机理，探讨了ＣａＣＯ３粒子均相成核形成非晶态ＣａＣＯ３，并与Ｃａ（ＯＨ）２结合形成线性中间体，而后转变成方解石晶型Ｃａ     

流化床中钙基吸收剂与HCl的反应机理

在500~800 ℃的温度范围内, 在流化床反应器床料中添加 CaO吸收剂, 进行含氯有机废液 (含三氯乙醛) 的焚烧脱氯实验. 实验表明, 600 ℃脱氯效果最佳, 温度升高脱氯效果下降. 通过对产物层进行扫描电子显微镜 (SEM) 分析表明, 在温度大于600 ℃的条件下, CaO与HCl之间的反应在相当长的一段时间内受化学反应和产物层扩散共同控制, 不存在产物层扩散的单独控制. 考虑粒子的体积膨胀率, 利用缩核模型对反应处于产物层扩散控制阶段进行动力学分析, 得出产物层扩散活化能为9 95 kJ·mol-1.     

钾长石热分解热力学分析和ΔG°_T计算

利用热力学数据及ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２体系相图，对钾长石分别添加ＣａＯ、ＣａＳＯ４、ＣａＣｌ２、ＣａＯ＋ＣａＣｌ２和ＣａＯ＋ＣａＳＯ４下的热分解进行了热力学分析，并拟定了５２０个可能反应，在８００～１６００Ｋ范围内计算了各反应的ΔＧＴ，确定了添加ＣａＯ＋ＣａＳＯ４制取Ｋ２ＳＯ４的物料配比范围，并以此指导工艺实验。     

3C2S.3CaSO4.CaF2的形成动力学

３Ｃ２Ｓ．３ＣａＳＯ４．ＣａＦ２是水泥生产中应用氟硫复合矿化剂时重要的中间化合物。本文首次较完整地研究了３Ｃ２Ｓ．３ＣａＳＯ４．ＣａＦ２的形成动力学，认为３Ｃ２Ｓ．３ＣａＳＯ４．ＣａＦ２在９３５℃左右迅速形成，其固相反应可用Ｇｉｎｓｔｌｉｎｇ动力学模型很好地描述。固相反应的扩散控制元是ＣａＯ，反应活化能力２４６ｋＪ／ｍｏｌ．９３５时反应速率常数为２．８０×＾Ｓ＾┑。同时还得到了反应的热力学函数值。     

低冰镍转炉渣中钴的氧压酸浸行为及其动力学

研究了转炉渣中钴氧压硫酸体系选择性浸出过程的行为及其动力学。通过改变搅拌速度、反应温度、硫酸浓度、氧分压、物料粒度以及反应时间等浸出条件,考察钴浸出率的变化及影响,获得转炉渣中钴的浸出动力学规律。结果表明,钴的浸出率随着温度、酸度、氧分压的增加而增加;硫酸质量浓度大于0.4 mol·L^-1会导致铁大量溶出;浸出过程符合未反应芯收缩核模型,前期受化学反应控制,然后转变为混合控制,后期受固体产物层扩散控制。化学反应控制和固体产物层扩散控制过程的活化能分别为43.19 kJ·mol^-1 和10.49 kJ·mol^-1。化学反应控制过程对硫酸浓度、氧分压及粒度的反应级数分别为0.79、0.85和 -0.95。     

铝钛复合偶联剂及其在高聚物中的应用

异丙醇分别与铝和四氯化钛反应,再加入硬脂酸进行酯交换反应,二者所得产物继续反应可制备熔点为４５￣６５℃,金属原子质量分数为４．５０％￣４．９０％的铝钛复合偶联剂。实验结果表明,在生产力车内胎时,用各５０份的铝钛复合偶联剂活化的ＣａＣＯ３、普通轻质ＣａＣＯ３和其他偶联剂活化的ＣａＣＯ３分别补强５０份的ＮＲ,补强性能以前者为佳。且采用铝钛复合偶联剂活化的ＣａＣＯ３后可增加无机物的填充量,降低制品成本。