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复合还原剂还原分解磷石膏制取高浓度二氧化硫 总被引:1,自引:0,他引:1
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. 相似文献
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《硫酸工业》2018,(1)
针对磷石膏资源化利用课题,开展了硫磺低温分解磷石膏制高浓度SO_2技术、氧化钙残渣的高值化利用技术及磷石膏制酸过程的系统集成及工程实施关键技术研究。硫磺分解磷石膏过程的动力学试验研究结果表明:一段反应温度为650℃,反应停留时间为1 h,反应产物可达到二段物料配比;二段反应温度为1 100℃,磷石膏分解率大于98%,系统脱硫率大于96%。氧化钙残渣配以铝矾土、磷石膏在1 250℃/60 min下可烧制成高品质的硫铝酸盐水泥熟料;采用氯化铵浸取脱硫钙渣碳酸化制备高纯度碳酸钙,残渣中钙浸取率为85.62%,硅脱除率达到95.30%,所得轻质碳酸钙产品纯度达98.90%,达到涂料用优等品指标要求。建立万吨级硫磺低温分解磷石膏制硫酸示范装置,实现了磷石膏转化率99%、分解温度为1 050℃、窑气φ(SO_2)高达12.2%的工艺指标。 相似文献
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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%。 相似文献
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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。 相似文献
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在氮气氛下研究了碳还原分解磷石膏制备二氧化硫和氧化钙的反应特性,用烟气分析仪分析析出的气体成分,用X射线衍射仪(XRD)分析热分解固体样品。考察了煤颗粒尺寸、原料配比和反应温度对磷石膏热分解的影响。得到磷石膏热分解制备二氧化硫和氧化钙的最佳条件:煤粒径小于150 μm,碳与硫酸钙物质的量比为0.8,反应温度为1 000 ℃。在此条件下,可以得到二氧化硫最大体积分数为12.5%的分解炉气,分解固体样品中氧化钙质量分数达到65.32%,可以用作水泥原料或二氧化碳吸收剂。 相似文献
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高硫煤还原磷石膏制SO_2 总被引:3,自引:1,他引:2
在N2气氛下研究了高硫煤还原磷石膏的热分解反应特性,利用烟气分析仪分析析出的气体成分。研究了不同颗粒尺寸的高硫煤对磷石膏分解的影响,结果表明,高硫煤颗粒尺寸在97—147μm有利于磷石膏分解制SO2的反应。研究还发现原料摩尔比对磷石膏的反应历程有显著的影响,当摩尔比为1∶1.96时,磷石膏还原分解的固体产物有CaS和CaO;当摩尔比降为1∶1.18时,固体产物中CaO大量增加,而仅有少量CaS存在;当摩尔比降到1∶0.98时,固体产物中除了CaO和CaS外,还发现了未反应完的CaSO4。所以摩尔比在1∶1.18时有利于高硫煤还原磷石膏制SO2。 相似文献
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生物质蜂窝煤燃烧过程SO2排放及灰渣特性研究 总被引:3,自引:1,他引:3
以生物质和高硫煤为原料 ,制成了蜂窝状民用生物质复合蜂窝煤 .在一个固定床燃烧实验台上对这种复合蜂窝煤的燃烧特性进行了研究 ,对燃烧过程的 SO2 浓度进行了在线检测 .结果表明 ,生物质的加入能明显减少高硫煤燃烧过程中的 SO2 排放 ,且随着生物质的加入 ,SO2 的排放浓度减小 .并对不含生物质的蜂窝煤和生物质含量为 2 0 %的复合蜂窝煤的燃烧灰渣进行了XRD,SEM分析和比较 ,结果表明 ,生物质复合蜂窝煤灰渣中的 Ca SO4含量比一般蜂窝煤的要高 ,说明生物质能改善蜂窝煤的固硫性能 ,SEM的分析结果表明 ,生物质复合蜂窝煤的灰渣比传统蜂窝煤灰渣具有更发达的微观孔隙结构 ,这种优良的孔隙结构有利于固硫反应的进行 ,进一步讨论了生物质蜂窝煤具有高固硫性能的机制 相似文献
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在固定床反应器上进行了大同烟煤以及添加钙基固硫剂的样品在不同氧气浓度、不同升温速率下的燃烧实验.对所得到的SO2逸出曲线采用Gaussian拟合,得到了各形态硫燃烧形成SO2的温度范围以及影响形态硫逸出的反应条件.结果表明:随着升温速率增加,各形态硫燃烧释放SO2的温度向高温区移动.氧气浓度升高,各形态硫燃烧释放SO2的温度提前,而且它们之间的温度间隔缩小.加入的钙基添加剂中,CaO和Ca(OH)2具有较高的固硫能力,而CaCO3由于与SO2反应困难,在低温阶段没有固硫效果;相反,由于它的催化作用,在低温阶段甚至促进了SO2的释放.机械搅拌法和超声搅拌法加入的Ca (OH)2由于高分散性,表现出比机械混合更好的固硫效果,其中超声的作用尤其明显.实验证明,固硫中间体CaSO3在进一步燃烧形成CaSO4的过程中会释放出一定量的SO2. 相似文献
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Shaocong ZhengPing Ning Liping MaXuekui Niu Wei ZhangYuhang Chen 《Chemical Engineering Research and Design》2011,89(12):2736-2741
In this study, using high-sulfur-concentration coal as a reducer, we have carried out the thermal decomposition of phosphogypsum to produce SO2 in a nitrogen atmosphere at different conditions. Scanning electron microscopy and XRD-ray diffraction were used to analyze the solid products and the output gas consisting of mainly SO2 was analyzed with gas analyzers. Both experiment results and theoretical analysis indicated that the optimum conditions to produce SO2 were a mole ratio C:CaSO4 = 1.2:1 and a decomposition temperature about 1000 °C. Under optimum conditions, the maximum SO2 concentration was 7.6 vol.%, which can be used to produce sulfuric acid. The CaO concentration of the product was 57.13%, which can be recycled to be an alternative CaO sorbent or a raw material of cement. The conversion of phosphogypsum to sulfur dioxide was 92.2%, and the desulfurization rate of phosphogypsum was 95.16%. 相似文献
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Zhixi Gan Zheng Cui Hairong Yue Siyang Tang Changjun Liu Chun Li Bin Liang Heping Xie 《中国化学工程学报》2016,24(11):1541-1551
The issues of reducing CO2 emissions, sustainably utilizing natural mineral resources, and dealing with industrial waste offer challenges for sustainable development in energy and the environment. We propose an efficient methodology via the co-reaction of K-feldspar and phosphogypsum for the extraction of soluble potassium salts and recovery of SO2 with reduced CO2 emission and energy consumption. The results of characterization and reactivity evaluation indicated that the partial melting of K-feldspar and phosphogypsum in the high-temperature co-reaction significantly facilitated the reduction of phosphogypsum to SO2 and the exchange of K+(K-feldspar) with Ca2+(CaSO4 in phosphogypsum). The reaction parameters were systematical y investigat-ed with the highest sulfur recovery ratio of~60%and K extraction ratio of~87.7%. This novel methodology possesses an energy consumption reduction of~28%and CO2 emission reduction of~55%comparing with the present typical commercial technologies for utilization of K-feldspar and the treatment of phosphogypsum. 相似文献