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%。     

脱硫石膏料球的分解

为研究脱硫石膏在成球状态下的分解特性,根据石膏分解气固反应和固固反应机制,探索脱硫石膏料球分解反应的影响因素及其影响规律。研究结果表明:脱硫石膏料球很难在弱还原性气氛条件下分解;在掺入石油焦作为固体还原剂后,脱硫石膏能够较好地实现分解。正交实验结果表明:掺入石油焦的脱硫石膏料球较优的分解条件为:分解温度1 200℃、分解时间30 min、碳硫摩尔比n(C)/n(S)为1.0、料球粒径为5~7 mm。     

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。     

磷石膏还原分解动力学研究

在分散态试验装置上，研究磷石膏生料在CO还原性气体介质中，反应温度对其分解率、脱硫率、分解速率及主副反应的影响规律，同时探讨了还原势对其还原分解过程的影响，研究结果对磷石膏分解炉的研究开发提供理论依据。     

磷石膏流态化分解与甲烷燃烧反应热量耦合研究

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%。     

磷石膏分解工业反应动力学的研究

为开发磷石膏分解新技术，在模拟工况操作特性的模拟试验装置中进行了磷石膏分解的工业反应动力学试验，研究了温度，气氛，停留时间，生料化学组成，焦炭等不同影响因素以及“还原气氛－氧化气氛”区对磷石膏生料分解反应动力学的作用规律。结果表明，在１０６０－１１００℃的弱还原气氛和１１００℃的弱氧化气氛中分别停留３－５ｍｉｎ，磷石膏生料的脱硫率可达９５％以上。对比水泥生料中ＣａＣＯ３的悬浮态分解结果可以预测在同     

磷石膏分解过程的模拟试验研究

为研究工业分解炉内磷石膏的分解工况特性,在实验室的模拟试验装置中开展了磷石膏分解反应动力试验,通过分析固体反应产物的成分,可以对磷石膏分解反应进程和产物获得全面的认识。模拟试验结果表明,在还原性气体介质（5％CO,25％CO2,70％N2）中及1010℃－1060℃的温度下停留3min～5min后,可以使磷石膏配合料的分解率和脱硫率分别达到98％和80％左右,为指导磷石膏分解炉的开发研究提供了新的试验手段和重要的动力学依据。     

振动流化床中磷石膏分解耦合反应研究

在振动流化床中进行了磷石膏分解与焦炭燃烧反应耦合研究,考察了反应温度、碳硫摩尔比、床层高度和反应时间对磷石膏分解率、脱硫率以及产生气体SO2质量分数的影响。结果发现,在能量耦合条件下磷石膏的分解率、脱硫率和SO2质量分数都得到了显著的提高;当床层高度为200mm、碳硫摩尔比为0.8、空气流量为145mL/min和反应时间为1h时,磷石膏的分解率达到80.94%,脱硫率达到75.96%,SO2平均质量分数达到12.56%。     

碳硫比对磷石膏分解率的影响研究

在氮气条件下,磷石膏在不同温度、碳硫比和保温时间下的分解情况不尽相同,提高煅烧温度和延长保温时间可有效的提高磷石膏的分解率。在1100℃和1150℃、碳硫比0.7、保温20 min时,磷石膏分解的分解率可达在99%以上;而在1200℃、保温5 min后,磷石膏的分解率可以达到99%以上。     

磷石膏在小孔耦合的微波场中的分解反应研究

为了提高磷石膏的分解率,对磷石膏在小孔耦合的微波场中的分解反应进行了研究,并对硫酸钙的分解机理进行了初步探讨。首先利用仿真模拟计算出微波场强最大值,确定膜片形状及磷石膏最优位置;然后加入不同比例的碳粉与磷石膏混合造粒,得到硫酸钙的分解率及相应产物。试验结果表明,磷石膏在微波条件下的分解反应速度大为加快。