工业副产石膏热分解脱硫的研究进展

热分解工业副产石膏回收利用SO_2和固体剩余物是一种有效资源化利用工业副产石膏的方式,但普遍存在利用成本高、能耗高、效率低等缺点,严重限制其循环利用的发展。本文介绍了近年来热分解工业副产石膏的研究进展。从气氛条件、还原剂与CaSO_4的配比、添加剂或杂质的促进作用,加热温度等方面回顾了不同条件对工业副产石膏分解率和脱硫率的影响,对比研究了微波加热相对于常规加热还原分解工业副产石膏的优势,分析了不同反应条件下CaSO_4与C/CO的反应机理模型。同时对工业副产石膏热分解的发展方向和趋势进行了展望。通过优化反应条件能够有效提高工业副产石膏的热分解效率和脱硫率,但成本依旧较高。指出微波加热分解工业副产石膏可能成为未来工业化的一个重要方向。     

复合还原剂还原分解磷石膏制取高浓度二氧化硫

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、n(C)/n(S)(生料中碳与三氧化硫物质的量比)、反应温度对炉气二氧化硫体积分数、磷石膏硫酸钙分解率和脱硫率的影响.结果表明:复合还原剂配方、反应温度、还原剂粒度对二氧化硫的体积分数都有影响.采用高硫煤与煤矸石的质量比为2∶ 1的复合还原剂,在n(C)/n(S)为0.7、还原剂粒径为111～122 μm、温度大于1 000 ℃时,二氧化硫体积分数可达16.02%,与采用单一高硫煤作为还原剂相比,二氧化硫体积分数能提高1.46%.采用复合还原剂工艺有利于降低反应温度,提高二氧化硫体积分数和磷石膏分解率及脱硫率,可为煤矸石、磷石膏综合利用开发一条新途径.     

磷石膏热分解技术研究

采用差额分析方法分析了在800～1000℃内以煤粉为还原剂时,温度和时间对磷石膏和纯石膏分解率的影响,系统分析了玻璃粉、钾长石、粉煤灰在含掺量为60%时对磷石膏及热分解过程的影响。试验结果表明,当煤粉掺量小于20%时,在各种温度下磷石膏和纯石膏的分解率均很低;但当煤粉掺量达到60%以后,磷石膏和纯石膏分解率几乎不随煤粉掺量的提高而有显著提高。在煤粉充足和温度合适的情况下,钾长石和粉煤灰具有较好的分解促进作用,玻璃效果甚微。     

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.     

石膏在高温下的分解脱硫研究

高效经济脱硫是脱硫石膏以氧化钙化学循环和烟气制酸途径实现资源化利用的关键。通过热重-质谱（TG-MS）联用、管式炉焙烧实验，并借助XRD、XRF等检测分析手段，系统研究了碳含量、氧化铁含量及温度对石膏分解和脱硫率的影响。结果表明，在氩气气氛下，石膏中加入碳和氧化铁均能有效降低石膏的分解温度，提高石膏的分解速率。碳含量、氧化铁含量、焙烧温度对石膏分解具有不同作用区间。高温低配碳时，石膏的分解率和脱硫率最高，当温度超过1 200 ℃时，升温对提高脱硫率的作用逐渐消失。配碳量增加后，脱硫率和分解率明显下降，分解温度降低，完全反应时间减少；添加氧化铁后，石膏的分解温度下降，分解率和脱硫率上升。实验条件下，为提高脱硫率，获得更多的氧化钙，控制温度在1 100 ℃，碳与硫酸钙物质的量比为0.8，氧化铁添加量为10%。     

磷石膏与硫化氢气体反应制硫化钙的实验研究

对磷石膏在硫化氢气氛中还原分解制取硫化钙的过程进行了研究,经过热分析实验对磷石膏在硫化氢气氛中反应的机理进行研究,管式炉实验探讨了反应温度、反应时间和不同添加剂对磷石膏分解率及硫化钙产率的影响。结果表明:磷石膏在反应温度为950℃、反应时间为45 min,且添加Ca Cl_2或者Fe_2O_3的情况下磷石膏分解率能达到95%以上,分解渣中80%以上是硫化钙,Mg O对硫化氢气氛下磷石膏的分解率和硫化钙的产率影响较小。     

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%。     

H_2S气氛中LaCl_3催化磷石膏低温分解制CaS研究

对磷石膏在硫化氢气氛中制备CaS的过程进行研究,通过热分析实验和管式炉实验,探讨了反应温度、反应时间、H_2S流量和浸渍不同浓度LaCl_3对磷石膏分解率及硫化钙产率的影响。结果表明,LaCl_3的添加能显著降低磷石膏反应温度,在反应温度为900℃、反应时间为60min、H_2S流速为300m L·min~(-1)、LaCl_3添加量为0.5mol·L~(-1)的条件下,磷石膏分解率达到92.8%,硫化钙产率达到48.3%。     

5%氯化钙存在下高硫煤还原磷石膏实验研究

以磷肥工业废渣磷石膏为原料,在磷石膏中掺入5%氯化钙(以质量分数计),以高硫煤为还原剂,在氮气吹净空气后焙烧还原磷石膏制备硫化钙、氧化钙,并采用碘量法分析产物中硫化钙、氧化钙的含量,考察硫酸钙的还原率。研究了原料配比、焙烧时间、焙烧温度、颗粒细度等因素对还原磷石膏的影响。在此基础上进行了正交实验,得到还原磷石膏制备硫化钙、氧化钙的优化工艺条件:硫酸钙与碳物质的量比为1∶1.3、焙烧温度为900℃、焙烧时间为2.5 h,在此条件下,磷石膏中硫酸钙的还原率可达到98%以上。在磷石膏中掺入5%氯化钙能降低磷石膏的还原分解温度。     

光电催化二氧化碳能源化利用研究进展

CO₂能源化利用面临的主要问题是能耗问题和氢源问题。光电催化实现CO₂的能源化利用的核心为利用光催化剂的催化活性,光激发条件下产生光电子,减少外界能量输入,同时利用电催化活性提高CO₂还原产物的选择性和可控性。文章主要从光电催化的优势、反应机理、研究现状、催化剂、最新研究成果等方面综述了光电催化CO₂能源化利用的研究进展。具体阐述了光电催化体系的组成、CO₂的电子还原过程及目前存在的问题,重点探讨了光电体系的电极材料组成、电解液组分以及常见的光电催化剂类型对整个光电催化体系催化性能的影响。此外,指出了当前光电催化CO₂能源化利用方面存在的不足：转化效率低、产物选择性差等。并对光电催化实现CO₂能源化利用的研究重点,即高效光电催化剂的开发、催化过程动力学反应机理进行了展望。     

Cu/Al2O3催化剂用于H2O2分解生成羟基自由基的效率

非均相Fenton催化反应是降解废水中有机污染物的有效方法。提高H₂O₂分解生成羟基自由基（·OH）的利用率是提升废水处理效率、降低成本的关键。使用溶胶-凝胶法制备了Cu/Al₂O₃催化剂,基于·OH的生成效率,通过单因素实验发现反应温度、反应溶液pH及H₂O₂初始浓度是决定H₂O₂利用率的主要因素。通过响应面法进行实验设计,分析响应面方程,考察了H₂O₂初始浓度、溶液pH及反应温度三个因素之间的交互作用及其对反应过程的影响。以H₂O₂利用率的最大化为目标优化反应条件,当H₂O₂初始浓度、溶液pH及反应温度分别为707 mg·L^-1、5.12及59.4℃时,H₂O₂利用率可高达0.57,与实验结果相对误差仅为3.5%。所得结果对降低废水处理成本、提高降解效率具有重要的指导作用。     

Mn-Ce系列低温SCR催化剂抗硫性研究进展

低温选择性催化还原(SCR)工艺具有节约能耗和运行成本的优点, 但是其催化剂存在SO₂中毒的问题, 使其难以用于工业化, 因此对低温SCR催化剂抗硫性的研究就尤为重要, 其中Mn-Ce系列催化剂是研究较多、抗硫效果较好的催化剂。本文介绍了SO₂对Mn-Ce系列催化剂的毒化机制及Ce提高催化剂抗硫性的原因, 并且从载体选择、制备方法、金属元素改性和量子化学在抗硫性领域中的应用等方面综述了近年来关于Mn-Ce系列催化剂抗硫性的研究进展, 其中量子化学在SCR领域中的迅速发展对催化剂抗硫性的研究有重要帮助, 可能成为未来脱硝领域的研究发展方向, 为今后进一步提高催化剂的性能提供借鉴。     

磷石膏资源化利用的发展方向

分析了目前国内磷石膏利用面临的难题和必须解决的基本问题,提出了磷石膏资源化利用的创新思路及发展方向。磷石膏制硫酸联产水泥是磷石膏资源化利用的发展方向,主要有中空长窑法、预热器窑法和窑外分解法,其中窑外分解法采用竖罐来获得高浓度窑气,并添加矿化剂,无需添加天然石膏或硫磺,可使磷石膏的利用率提高至100%。     

浅谈涂装厂前处理污水资源的合理利用

涂装成本占整车制造成本中可控制成本的比例较大,降低涂装制造成本已成为成本控制的重点,而降低涂装制造成本最行之有效的就是如何减少能源消耗及合理利用能源。随着公司产量的增加,生产用水相应增加,合理控制用水量,提高水资源利用率,减少水资源的浪费以降低污水处理量,循环利用水资源势在必行。     

磷石膏加压碳酸化转化过程中平衡转化率分析

围绕磷石膏加压碳酸化转化过程,首先通过实验研究了原料种类对加压碳酸化转化过程的影响,进一步采用Aspen plus 流程模拟软件深入分析了各工艺参数对磷石膏加压碳酸化过程平衡转化率的影响规律。结果表明,在加压条件下碳酸化反应均可在5 min时达到平衡,其中分析纯无水硫酸钙更容易完全转化,而二水硫酸钙及磷石膏因含有结晶水或其他杂质,使得其难以完全转化。增大初始氨水浓度、N/S（氨和原料中SO₃的摩尔比）以及适量提高反应温度与体系压力,均能有效提高磷石膏加压碳酸化反应平衡转化率。特别是在高温和加压条件下,氨与CO₂反应生成的碳酸铵盐可以通过降压闪蒸操作实现其自分解,经吸收返回用于加压碳酸化转化过程,可有效提高氨的利用率,降低硫酸铵生产成本。     

化工行业循环经济园区能源管理系统建设

化工行业为能源消耗大户之一,为降低能源与资源消耗,提高能源利用效率和企业节能管理水平,完成国家节能减排目标,建设一个设计合理、功能完备并与生产管理系统紧密结合的现代化的化工企业能源管理系统（EMS）意义重大。重点介绍了EMS建设的设计目标、功能范围和EMS网络系统实现等内容。提出通过EMS系统信息平台实现了对集团水、电、煤、蒸汽等能源的集中调度、集中管理、分散控制,保证了企业能源生产和消耗的平衡,充分合理利用了能源,减少了能源浪费,实现了生产工艺和设备运行的实时监测、安全环保视频监控及应急预案联动等。     

氯化钙助剂分解钾长石制备氯化钾研究评述

概述了国内外以CaCl₂为助剂分解钾长石制备氯化钾的研究历史及现状。以四川宝兴钾长石资源为例,从工艺过程的反应原理、资源消耗、能量消耗、环境相容性和产品方案等方面,对比分析了CaCl₂高温活化钾长石矿化CO₂联产氯化钾工艺（高温固碳法）与水热碱法分解钾长石制取硫酸钾工艺（水热碱法）。结果表明,两种工艺分解钾长石在原理上均可行,但高温固碳法的资源消耗、能量消耗和CO₂排放量分别为水热碱法的1.59倍、2.45倍和4.10倍;高温固碳法除产品氯化钾外,需排放大量含氯化氢气体的有毒尾气及固碳尾渣,而水热碱法的副产品均为高附加值产品,三废排放接近于零。高温固碳法的固碳效率低,所固化CO₂仅相当于因固碳而消耗能量所排放CO₂总量的11.9%。因此,高温固碳技术距实际工程应用尚十分遥远。     

Thermochemical decomposition of phosphogypsum with Fe-P slag via a solid-state reaction

Phosphogypsum is a solid waste sourced from the wet-process phosphoric acid industry, which causes severe environmental damages. Its utilization was limited by its high decomposition temperature and high energy consumption. Herein, an Fe-P slag, which is a solid waste that mainly comprises iron phosphide(FeP) and diiron phosphide(Fe₂ P), can dramatically decrease the decomposition temperature of phosphogypsum. It was found that the Fe-P slag and CaSO₄ can react as shown in ...