振动流化床中氢气还原分解磷石膏

在振动流化床中对氢气还原分解磷石膏反应进行了研究,考察了氢气体积分数、反应温度、气体流量、床层高径比及反应时间对磷石膏分解反应的影响.结果表明:随着氢气浓度升高,分解率有增大趋势,但脱硫率先增加后减少;反应温度越高以及物料高径比越小,分解率与脱硫率越高;过高或过低的气体流量都不利于磷石膏的分解,当气体流量为242 mL/min时,分解率与脱硫率最高;并且反应时间越长,磷石膏分解越充分,但应设定范围.当还原分解温度1 050℃,氢气体积分数为5%,物料高径比为1.2,气体流量为242 mL/min(u=20 umf),反应时间为60 min,磷石膏的分解率与脱硫率分别能达到98.78%和84.24%,能满足磷石膏制酸联产水泥的要求,可用于指导磷石膏还原分解制酸联产水泥的新工艺研究.     

磷石膏制取硫酸铵及其溶析结晶

以磷石膏为原料,利用其与碳酸铵的反应,制备出硫酸铵,并研究了硫酸铵溶液的结晶方法.考查了物料比、反应温度、反应时间、搅拌速度和液固比等因素对磷石膏中硫酸钙转化率的影响.在物料比n(CO32-)/n(SO42-)为1.15,50℃,120 min,搅拌器转速100 r/min,液固比为5:1 mL/g时,磷石膏中硫酸钙转化率可达98.68%.以无水乙醇为溶析剂,从硫酸铵溶液中结晶出硫酸铵,结果表明,结晶温度和硫酸根离子浓度对结晶率影响显著,适宜的结晶温度为25℃,硫酸根浓度越高,结晶率越高.     

磷石膏制备硫酸铵的工艺

为了降低磷石膏生产造成的环境污染及资源浪费,利用磷石膏与氨水、二氧化碳的反应,制备出硫酸铵.用单因素试验法研究了氨碳摩尔比、液固摩尔比、反应时间、加入批次4个因素对磷石膏中硫酸钙转化率的影响,并得到了优化工艺参数.在室温条件下(25℃),工艺条件是氨碳摩尔比为1.15∶1,反应时间为1.5h,液固摩尔比为2.5∶1,加入批次为3次.结果表明,在优化工艺条件下磷石膏中硫酸钙最大转化率可达到99.08%,硫酸铵中氮质量含量(干基)可达到国家标准一等品指标,游离酸(硫酸)可达合格品指标.用磷石膏生产硫酸铵,不仅解决了磷石膏堆放造成的环境问题,同时也实现了硫资源的循环利用,具有潜在的社会效益和经济效益.     

pH对磷石膏生产石膏晶须过程影响的研究

磷石膏是磷酸生产中产生的固体废渣,用于制备石膏晶须并且可以充分利用资源,减少污染。采用常压水化法制备磷石膏晶须,探究pH对水处理前后磷石膏的晶须生长情况的影响。结果表明:磷石膏中的杂质能够抑制硫酸钙的分解,降低磷石膏的溶解度,且Ca3(PO4)2的生成抑制了硫酸钙的再沉淀,延缓了硫酸钙晶须生成时间和降低了晶须的质量;水处理后的石膏较处理前石膏更适宜于生长晶须,晶须的杂质也更少;pH=5是晶须生长的最佳pH,在此pH下,石膏具有最大的溶解度,晶须具有最大的长径比,可达到56。     

高硫煤还原分解磷石膏试验研究

简要介绍了磷石膏的组成、危害以及现状.利用高硫煤还原分解磷石膏进行了试验研究,得到了高硫煤还原分解磷石膏时,磷石膏在约1000℃时进行分解,并且在1 200℃达到最高的分解率与脱硫率.随着反应温度的升高,磷石膏的分解率与脱硫率在提高,同时磷石膏分解率达到97%的反应时间逐渐减少.利用高硫煤还原分解磷石膏,可以有效提高烟气中SO2的浓度,磷石膏与高硫煤摩尔比约为0.7时,SO2浓度达到最高约14%,增加了磷石膏再利用的经济效益.     

磷石膏流态化分解的实验

对磷石膏在流化床中的关键过程进行了研究,针对磷石膏难于流化的特点,分别对高速流化状态下和低速振动流化状态下磷石膏的分解反应进行比较.采用正交实验法对磷石膏高速流态化分解的影响因素反应温度、CO浓度、气体流量以及反应时间进行了考察,结果发现不同条件下磷石膏的分解率均较低;进一步考察了输入一定振动能量后磷石膏的分解情况,结果发现磷石膏分解率达到近50%,且生产SO2的体积分数维持在10%以上,反应开始时高达28.27%,能较好地满足磷石膏制酸联产水泥中制酸工艺的需要.由此表明低速振动流化分解可以作为实现磷石膏窑外分解的发展方向.     

三氧化二铝对环氧树脂固化动力学及 热降解动力学的影响

采用热分析法研究了高含量Al₂O₃填料对环氧树脂（E51）/二氨基二苯甲烷（DDM）体系的固化表观活化能、热降解动力学和性能的影响.非等温差式扫描量热法（DSC）固化动力学研究表明,加入Al₂O₃体系的反应活化能由51.49 kJ/mol降低至48.12 kJ/mol;用n级非等温动力学法分析获得了固化反应的动力学参数.利用热重分析研究了环氧固化物体系的热降解动力学,用FWO方法计算固化物降解活化能结果表明,Al₂O₃粉体对E51/DDM体系初始分解活化能影响不大,当降解率达到30%时,Al₂O₃粉体对E51/DDM体系分解有明显的抑制作用.热重红外联用测试结果表明,甲烷、羰基化合物、胺和双酚A是E51/DDM热分解过程中的主要产物,Al₂O₃粉体能提高E51/DDM体系的热稳定性.动态热机械研究表明,Al₂O₃的加入增大了环氧树脂固化产物的储能模量.DSC测试结果表明,Al₂O₃加入后,体系的玻璃化转变温度由114.16℃提高到121.51℃.     

磷石膏中有害成分的无害化处理方法综述

磷石膏是湿法生产磷酸的副产物,其中含有可溶性氟、磷、有机物、共晶磷等杂质,这些杂质使得磷石膏性能劣化,对磷石膏的利用存在着严重影响.本文对处理磷石膏中有害杂质的不同方法以及工艺路线进行了综述.并找出一条合理的工艺路线对磷石膏中的有害杂质进行处理.     

磷石膏分解制备硫化钙的试验分析

在N2气氛下进行磷石膏还原分解制备硫化钙的研究,选择粒度分析仪测定原料粒径大小,XRD和扫描电镜表征原料和分解物固相特征。考察了原料摩尔配比、反应温度、反应时间和反应气氛等对磷石膏还原分解制备硫化钙的影响。结果表明:在N2气氛下,通过无烟煤过量形成充分的还原性气氛,磷石膏中硫酸钙被C或CO还原生成硫化钙。最佳的反应条件∶无烟煤∶磷石膏(C∶S)=2.4∶1;反应最佳温度900~1 000℃;反应时间2h,磷石膏转化率可达97.60%。     

反应条件对磷酸铁粒度分布的影响

采用正交实验方法对乙醇体系中制备磷酸铁的工艺参数进行了优化分析,研究结果表明影响磷酸铁粒度分布的工艺参数主次顺序依次为乙醇的加入速度、反应温度和搅拌速度,且乙醇的加入速度是影响磷酸铁粒度分布的关键因素。当乙醇的加入速度为40 L/min,反应温度为90 ℃,搅拌速度为60 r/min时,制备磷酸铁的d₅₀为0.73 μm;当乙醇的加入速度为10 L/min,反应温度为50 ℃,搅拌速度为120 r/min时,制备的磷酸铁的d₅₀为2.10 μm。通过对磷酸铁进行SEM、BET和XRF分析,当d₅₀为0.73 μm时,比表面积大于60 m²/g;当d₅₀为2.10 μm时,比表面积约为45 m²/g,两种磷酸铁的磷铁物质的量比近似为1:1,当磷酸铁的粒度较细时,其杂质硫含量相对较高。     

CuO⁃SiO2⁃CeO2催化剂的设计、制备及性能研究

采用水热合成法制备了SiO₂?CeO₂载体,并利用浸渍法负载活性组分CuO得到CuO?SiO₂?CeO₂催化剂。通过XRD、BET和H₂?TPR等手段对载体和催化剂进行表征及性能测试,最后探究了SiO₂摩尔分数对催化剂的比表面积以及甲醇水蒸气重整制氢实验中催化性能的影响。研究发现,适量添加SiO₂可以增加载体和催化剂的比表面积,降低催化剂活性组分CuO的还原温度,提高CH₃OH的转化率。当SiO₂摩尔分数为2.5%时,催化剂CuO5.0%?SiO₂2.5%?CeO₂的比表面积为112.8 m²/g,CH₃OH转化率为75.1%。继续提高催化剂中SiO₂的摩尔分数,催化剂的比表面积减小,CH₃OH转化率降低。     

一种两级微桥结构快速测温微型传感器的研制

设计了一种新型薄膜热电阻温度传感器.传感器感温结构由基片（Si）/绝缘层（SiO₂）/感温部（Pt）组成,Pt薄膜片以悬空的微桥连接方式搭接在SiO₂片上,SiO₂片也以同样的方式搭接在Si片上,以此构成两级微桥机构.较之传统温度传感器,该感温部件采用悬空布置结构可使测温过程中的热损失大为减少,并能保证温度传感器热响应的线性度和可靠性. 通过ANSYS有限元软件仿真Pt薄膜片在不同厚度SiO₂片下的温度分布情况. 当SiO₂片厚度为2μm,该传感器热响应时间常数达到最小的10ms,与SiO₂片厚度为5μm 和10μm相比其时间常数减小了50%以上. 研究结果表明:在温度测量过程中,SiO₂片厚度对感温的Pt薄膜片热损失影响很大,在设计中应尽可能减小SiO₂片厚度.     

添加剂对高碱煤灰渣流动特性及钠捕获效率的影响

为了给液态排渣锅炉安全燃烧准东高碱煤提供理论依据,在水平管式炉上利用刚玉斜坡对添加不同质量分数 SiO₂、CaO、Fe₂O₃和MgO的准东煤灰渣在空气气氛下的流动性能进行研究. 利用XRF技术对煤灰渣的钠质量分数进行分析,并通过钠捕获效率来表征煤灰渣的固钠效果. 研究表明：SiO₂和Fe₂O₃能够促进准东煤灰熔融.当SiO₂的质量分数为10% 时,煤灰渣由结晶渣逐渐转变为玻璃体渣,流动性能大大提高;而CaO和MgO则会抑制煤灰熔融,导致流动性能降低. 随着SiO₂添加比例的增加,灰渣对钠的捕获效率逐渐升高,当SiO₂的质量分数达10%时,钠捕获效率由原先的23%上升至30%;而随着Fe₂O₃添加比例的增加,钠捕获效率缓慢降低. 因此,当SiO₂的质量分数为10%时即可有效改善煤灰渣的流动性能,又能提高钠的捕获效率.     

高度分散WO x /SiO2催化剂的制备及烯烃歧化反应性能

通过对WO _x /SiO₂催化剂载体的筛选和WO _x 负载量的考察,成功筛选出一种性能优异的国产SiO₂载体,运用氮气物理吸附、XRD、Raman光谱和TEM/EDS对催化剂结构进行表征,考察了WO _x 物种在载体上的分散情况和乙烯与丁烯歧化制丙烯的催化反应性能,并与国外某商业催化剂的性能进行了对比。结果表明,当国产载体S?SiO₂的WO _x 负载量阈值为8%时,催化剂显示出最佳催化活性和选择性;与商业催化剂的催化性能相比,其催化活性高近10%,且稳定性和选择性相当;关联结构表征结果证实,WO _x 物种在载体上的分散特征是影响催化性能的关键因素,SiO₂载体和负载量也是影响WO _x 物种分散状态的关键。本研究可为高效烯烃歧化反应WO _x /SiO₂催化剂的国产化,尤其是国产SiO₂载体的选择提供依据。     

含杂质CO2物性变化规律及其机理研究

在国家“双碳”战略背景下,利用CO₂提高油田采收率是封存CO₂的重要手段,但液态CO₂的安全储存、输送仍存在挑战,其中杂质气体对液态CO₂热力学物性的影响非常大。对现场取样的CO₂进行分析,确定了常见的7种杂质气体,并利用HYSYS、分子动力学模拟方法对含杂质CO₂的物性变化进行模拟计算,绘制物性版图并将其与纯CO₂的物性进行比较。研究表明,7种杂质均能使CO₂相图的气液共存两相区范围扩大,但不同杂质使气液共存两相区范围的扩大幅度不同;杂质主要通过泡点线的变化扩大气液共存两相区,而对露点线的变化影响不大;在含C₂H₆、C₃H₈、C₂H₄杂质的CO₂混合气体中静电势能占据主导作用,因此相比于含H₂、CO、CH₄、羰基硫（OCS）的混合气体,其宏观物性受温度、压力波动的影响较小。     

负载型Al(OH)3/SiO2的合成及对铀酰的吸附性能

制备了负载型吸附剂Al(OH)₃/SiO₂,研究其对铀酰离子的吸附行为。分别考察了吸附剂质量、溶液pH、初始浓度、温度和吸附时间对吸附性能的影响;结合吸附等温线、热力学以及动力学初步研究了吸附机理,并探究了共存离子和富里酸对吸附性能的影响。结果表明,当吸附剂质量0.03 g、pH=5、初始浓度1 mmol/L、温度303 K、吸附时间60 min时,最大吸附量为110.4 mg/g,可以重复使用4次;Al(OH)₃/SiO2对铀酰离子的吸附过程是吸热且自发进行,以单分子层吸附为主,吸附行为符合准二级动力学模型,化学吸附是速率控制步骤。     

荧光多孔二氧化硅纳米微球对Hg+离子的选择性检测和去除

为制备兼具识别和去除重金属离子的功能材料,首先采用常规St?ber法制备二氧化硅（SiO₂）微球,通过调节正硅酸乙酯（TEOS）与氨水的比例,得到四种不同粒径的起始微球,然后用NaOH溶液刻蚀以获得多孔SiO₂微球。进而将-CH₂CH₂CH₂NH₂基团（氨丙基）引入到多孔微球,通过席夫碱生成反应,将以氟硼二吡咯（BODIPY）为荧光体的荧光小分子探针接枝到多孔微球上,最终获得4种尺寸且具有优良荧光和传感性能的多孔荧光微球SiO₂-NH₂-BODIPY-Aldehyde［SiNBPA600; SiNBPA100;SiNBPA60;SiNBPA10（数字表示微球粒径,单位为nm）］。SiNBPA对Hg⁺具有单一选择性识别能力,在自然光照射下,Hg⁺会导致明显的颜色变化。当SiNBPA多孔微球结合Hg⁺离子时,SiNBPA600,SiNBPA100,SiNBPA60,SiNBPA10的荧光强度分别猝灭到原来的1/14,1/15,1/25,1/16,每克SiNBPA微球对Hg⁺的吸附效率分别达1.29,1.43,1.54 g和1.36 g。实验结果表明:同等条件下比较,SiNBP60在检测识别和吸附去除Hg⁺性能方面最优良。     

Preparation and upconversion luminescence properties of LaF3∶[KG-*2]Yb3+,Er3+／SiO2 nanocomposites with core／shell structure

LaF3:Yb3 +,Er3 + nanoparticles were successfully synthesized using solvothermal treatment,and LaF3:Yb3 +,Er3 +/SiO2 core/shell nanoparticles were also prepared with reverse microemulsion technique.The...     

巴西磷矿泥浆中磷灰石的回收

针对我国严重匮乏可溶性钾盐资源,而非可溶性钾资源却非常丰富,如磷钾伴生矿,因而探索从磷钾伴生矿中提取可溶性钾具有重要意义. 本文强化了磷钾伴生矿的酸浸过程,研究了在HCl-CaF₂体系下,表面活性剂对磷钾伴生矿中钾浸出的影响. 结果表明:阴离子表面活性剂可以强化钾的浸出,阳离子表面活性剂对钾的浸出未产生明显影响,非离子表面活性剂会抑制钾的浸出. 通过筛选得到较佳的表面活性剂为十二烷基硫酸钠（SDS）,其添加量为1.25 g/L,与未添加SDS的相比,钾浸出率提高了约8.5%,达到了98.01%