热法磷酸与湿法工业磷酸的技术经济分析

以工业级磷酸为目标产品,以黄磷和湿法磷酸加工为起点,以黄磷产业与湿法磷酸生产已有的上下游生产技术为基础,从循环经济的角度出发,系统开展了热法与湿法两条不同加工路线的技术经济分析;引入了原料和产品价格,把热湿两种工艺分别作为一个系统加以分析研究,将各系统生产的所有产品的利润用于冲抵工业磷酸成本来讨论比较其竞争力;重点开展了动力、硫磺价格对热湿两种加工路线所生产工业磷酸的成本分析比较;提出了发展循环经济的建议,指出了在实施黄磷生产尾气制碳一化工产品、渣热综合利用后,湿法磷酸净化制工业磷酸的成本高于热法磷酸。     

屋顶H型垂直轴风力机气动性能CFD计算方法研究

以一种屋顶H型垂直轴风力机为研究对象,采用计算流体动力学方法模拟了风轮在10 m/s风速下的功率系数曲线。提出以计算效率和精度作为功率系数数值计算方法适用性的评价指标,通过对比功率系数曲线的计算结果和实验数据,研究了湍流模型、网格单元形状和时间步长对功率系数计算适用性的影响。结果表明,计算H型垂直轴风力机功率系数时,采用SST k-ω湍流模型、四边形网格划分计算域,设置时间步长为风轮旋转0.5°所需时间,可获得较高的计算效率和计算精度。     

中国基础磷化工产业现状与展望

以磷肥、黄磷、热法磷酸、三聚磷酸钠、饲料磷酸氢钙等产品为例,阐述了基础磷化工产业现状,针对基础磷化工产品同质化、技术等同化、市场过剩的局面,分析了产生问题的原因。指出基础磷化工必须淘汰落后产能,必须依靠技术进步降低生产成本,实现产品结构的升级与调整;而技术进步的重点在于实现原子经济效益、能源利用和劳动生产效率三者的最大化以及消耗的最小化,要不断开发满足社会需求的新产品。此外,还对相关的政策法规和规章制度提出建议。     

SK静态混合器对工业磷酸脱砷的过程强化研究

以五硫化二磷脱砷剂分别开展了搅拌混合及SK静态混合脱除工业磷酸中砷（As）的研究。利用单因素实验、正交实验和响应曲面实验设计,得到了最佳反应条件。结果表明：两种反应器最佳的脱砷剂用量均为理论用量的4倍,脱砷率大于99.8%,净化后的产品砷浓度小于0.5 mg·kg⁻¹,满足国家标准GB 1886.15-2015规定的食品级磷酸指标。搅拌反应器脱砷过程最佳反应温度65 ℃,反应时间70 min,搅拌速度300 r·min⁻¹;以SK静态混合器进行磷酸脱砷,最佳磷酸流速为0.66 m·s⁻¹,反应时间2.4 s,单位时间内处理的磷酸量是搅拌反应器的372倍。用SK静态混合器进行磷酸脱砷,具有工艺流程短、结构简单紧凑、可连续操作等优点,可以实现工业磷酸脱砷的过程强化。     

HCN、COS和CS2催化水解及其水解产物协同净化的研究进展

氰化氢（HCN）、羰基硫（COS）、二硫化碳（CS₂）广泛共存于黄磷尾气、焦炉煤气、碳一化工等化工行业废气中,目前大多数研究局限于3种气体的单独脱除,3种气体同时脱除的研究鲜有报道,而3种气体的协同脱除势在必行。催化水解法能够将HCN转化成NH₃,COS和CS₂水解成H₂S。NH₃和H₂S可以分别被催化氧化为N₂及S,S可以回收利用。一步法实现HCN、COS和CS₂的水解及水解产物NH₃和H₂S的催化氧化的催化剂开发是该技术的核心问题,本文针对近几年3种气体水解催化剂的相关研究成果进行了综述,包括负载型催化剂和非负载型催化剂,与此同时,针对水解产物NH₃和H₂S的催化氧化的协同净化技术进行了分析,旨在为后续3种气体同时催化水解及协同净化其水解产物催化剂的开发提供理论指导,为低温环境下协同催化水解HCN、COS和CS₂,并利用原料气中的氧一步法净化水解产物技术的未来发展及应用提供参考。     

热法磷酸生产中黄磷燃烧热能的回收

通过对国内热法磷酸生产的分析，从节能、环境及经济的角度提出并研究了黄磷燃烧热能的回收与利用技术，论述了由国内独创的具有国际先进水平的热能回收技术。     

还原氧化石墨烯气凝胶/二十烷相变材料的制备及性能

以氧化石墨烯(GO)为原料,采用胶体团聚法制备了还原氧化石墨烯气凝胶,再通过自扩散获得了还原氧化石墨烯气凝胶/二十烷(r-GO aerogel/eicosane)复合相变材料,研究了复合材料结构与性能的关系.采用热重分析仪(TGA)和差示扫描量热仪(DSC)测试了二十烷和复合材料的热性能,确认了二十烷质量分数与复合材料焓值的关系,探讨了相变循环次数对材料稳定性的影响.结果表明,复合材料的焓值与二十烷的质量分数成正比;经过50次相变循环后,二十烷的理论质量分数为95％的样品(PCM4)的储能性能仍然保持稳定.热导性能分析表明,还原氧化石墨烯气凝胶可以改善二十烷的热导率.此外,通过太阳光模拟测试计算出复合材料的光热转换效率为55％.     

基于响应曲面法的磷酸分解磷矿研究

以云南富藏的磷矿资源作为研究对象,考察了磷酸浓度、液固比和温度对磷矿转化率的影响.通过响应曲面实验设计(RSM),建立了磷酸分解磷矿过程的回归模型,该模型较好地反映了磷矿转化率与磷酸浓度、液固比和温度之间的关系;利用该模型优化得到分解最佳工艺条件为温度110 ℃,液固比9,磷酸浓度42%(P2O5计),在此工艺条件下磷矿转化率达99.29%,与模型预测值相对误差<1%,表明所得模型可以精确反映参数之间的相关关系,可以用于磷矿分解过程的预测与优化.     

聚磷酸铵的改性研究进展

聚磷酸铵(APP)是一种环境友好型无机磷阻燃剂,低烟、无毒、无卤、成本低,其用于高分子材料阻燃是目前的研究热点。针对APP使用过程中存在易吸潮、与高分子材料相容性差等问题,综述了不同的APP改性方法,详细介绍了微胶囊化改性、偶联剂改性、表面活性剂改性、超细化及复合改性等技术和方法。指出利用合适的方式改性APP是未来APP应用的发展方向。     

聚磷酸铵制备及表征研究进展

介绍了磷酸–尿素缩合、磷酸铵–尿素缩合、磷酸铵盐–五氧化二磷聚合等聚磷酸铵(APP)的制备方法及其优缺点。针对Ⅰ型和Ⅱ型APP的判定,在水溶解度、聚合度等性能测定的基础上,采用红外光谱、X射线衍射光谱等结构表征方法对其构型作进一步判定。APP的聚合度愈高,与高分子材料的相容性愈好,聚合度的测定方法有端基滴定法、光散射法、黏度法、核磁共振法,其中固体核磁共振法测定准确度高,是聚合度分析的首选方法,但由于受到仪器的限制,可以根据实际情况,综合使用各种方法进行判定。