三种脱硫剂的脱硫反应的热力学分析及机理研究

运用化学热力学理论对钙基脱硫剂（CaO、Ca（OH）2）和CuO／γ-Al2O3的脱硫反应的吉布斯函数（△G），反应平衡常数，平衡时SO2的分压进行计算，从而得出脱硫反应△G-T的关系式，计算不同温度下的△G，进而分析反应发生的可能性。在实验室条件下，CaO有效反应温度800℃下进行干法脱硫，Ca（OH）2反应温度60℃湿法脱硫，CuO／γ-Al2O3，400℃干法脱硫，分别在M／S（Ca／S或Cu／S摩尔比）为1．0、1．5、2．0进行实验。结果表明：三种脱硫剂脱硫活性顺序为：Ca（OH）2：〉CuO／γ-Al2O3〉CaO。这与热力学计算结果相一致。最后从反应机理出发，分析了脱硫活性差异的原因。     

氢氧化钙浆液脱硫反应及其干燥特性

采用热天平研究了低温(80℃)条件下Ca(OH)2浆液在一定水钙质量比、SO2浓度范围内的脱硫特性及干燥特性.结果表明,不同水钙比及SO2浓度下浆液干燥特性明显不同;Ca(OH)2浆液在SO2气氛下在浆液表面反应生成的CaSO3·0.5H2O晶体比在N2气氛下由于干燥而析出的晶体多,硫分以CaSO3·0.5H2O固定在浆液中,其干燥速率要低些;不同干燥条件下的浆液临界湿含量不同,反应及蒸发过程在浆滴表面产生的晶体越多,临界湿含量越大;在低SO2浓度时,Ca(OH)2转化率随SO2浓度的升高迅速增加,当入口SO2浓度增大到一定值后,Ca(OH)2转化率增加趋缓.     

碳酸钙热分解机理的热重试验研究

碳酸钙热分解是炉内喷钙脱硫过程中一处重要反应，对脱硫率有较大的影响。本文采用热重技术研究碳酸钙热分解机理。在热重分析的基础上，按不同化学反应机理求反应动力学参数和回归误差，根据相关系数最小的原则确定最佳分解机理。研究结果表明相界反应（球形对称）是喷钙脱硫过程中碳酸钙热分解主要机理，石灰石细粉的高温分解时间在10^2s数量级，可将喷钙脱过程的CaCO3热分解过程和脱硫反应过程看作相对独立的反应过程。实验结果与文献结果有较好的一致性。     

煤燃烧过程中钙基材料除砷脱硫的试验研究

文章以贵州高砷煤为研究对象,运用固定床管式炉对钙基材料在煤燃烧过程中的除砷脱硫性能及影响因素进行了系统研究,并对燃煤灰渣进行了X-射线衍射分析和扫描电镜观察,简单地探讨了钙基材料的除砷脱硫机理。实验结果表明:在燃烧温度为1 050℃,钙基材料用量n(Ca)/n(S)=2.0时,粒径越小的钙基材料除砷脱硫效果越好,钙基材料在一定的条件下具有良好的同时除砷脱硫的性能;其除砷脱硫的机理是钙基材料的加入促进了As2O3和SO2的扩散,并且与As2O3和SO2生成了Ca3(AsO4)2和CaSO4以固相停留在燃煤灰渣中,从而降低了砷和硫挥发进入大气的程度。     

CO2对中温烟气脱硫过程的影响

在300～800 ℃的中温烟气脱硫过程中,脱硫剂所发生的碳化反应不可忽视.利用热重分析仪在300～800 ℃的条件下研究了烟气中的CO2对于钙基脱硫剂固硫能力的影响.研究发现 在300～750 ℃范围内, CO2对脱硫剂的有效钙利用率有较大的影响,这种负面作用在450～650 ℃时表现得尤为明显; 脱硫剂发生的碳化反应所生成的CaCO3在500 ℃以上也具有一定的脱硫能力,且脱硫能力随着反应温度的升高而提高.避免碳化反应的最佳脱硫反应温度应高于700 ℃.     

化学吸附法净化PH3气体的研究

文章利用自制的固定床反应器,研究了以活性Ca(ClO)2作为吸附剂对PH3气体的动态吸附性能。考察了反应温度、湿度、颗粒粒径及停留时间对吸附性能的影响,确定了最佳的吸附条件,并对吸附前后的吸附剂进行了化学成分分析、红外表征和XPS表征。结果表明,最佳反应温度为35℃;水蒸气对吸附过程有关键的催化作用;减小粒径、增大停留时间会提高吸附容量;在吸附PH3过程中,Ca(ClO)2中的氧化态氯与PH3发生氧化-还原反应,氧化态氯被还原为负价态氯,PH3被氧化为磷酸或磷酸盐。     

氧化钙分解人造独居石的反应机理

用XRD分析和TGDTA热分析技术研究了氧化钙分解人造独居石的反应机理·研究结果表明:在620～700℃间,氧化钙分解人造独居石的反应是3CaO+2REPO4=Ca3(PO4)2+RE2O3;当加入NaCl助剂后,在793～811℃间分解反应是15CaO+3NaCl+10REPO4=3Ca5Cl(PO4)3+5RE2O3+Na3PO4·在820℃焙烧条件下,两个分解反应同时存在,并伴随有铈的氧化反应Ce2O3+1/2O2=2CeO2发生·用FreemanCarroll方法计算出793～811℃间分解反应的表观活化能E=686kJ/mol,反应级数n=053·     

喷钙脱硫灰渣再利用的脱硫活性研究

研究了物理改性(干磨、湿磨)、化学改性(添加Na_2CO_3、NaHCO_3、NaOH)对喷钙脱硫灰渣脱硫性能(钙利用率)的影响。结果表明,在选定的温度(90℃)和相对湿度(80％)条件下,两种改性方法都能使喷钙脱硫灰渣的脱硫性能得到明显提高。     

V2O5/TiO2催化剂上NH4HSO4形成机理实验研究

基于商用V2O5/TiO2催化剂,通过模拟SCR脱硝试验装置的宏观试验及原位傅里叶变换红外的微观分析手段,对SO2催化氧化机理及硫酸氢铵(ABS)的形成机理进行了研究。结果表明,SO2吸附在催化剂表面后先与V5+-OH基团反应生成了金属硫酸盐中间产物(VOSO4),继而转化为SO3,O2与温度都对该反应有促进作用。催化剂上ABS生成主要有2种机理：一是由吸附态NH3与气相或弱吸附态SO2反应生成,二是由金属硫酸盐(VOSO4)与气相NH3直接反应生成。催化剂上ABS大约在200℃生成,在450℃分解。且NO能与ABS中的NH4+反应而促进其分解,但此反应与脱硝反应共存且为竞争关系。     

合成钙矾石的分解与重构

目的研究钙矾石的分解与重构,得到钙矾石分解与重构的规律.方法以CaO、Al_2(SO_4)_3·18H_2O为主要原材料,通过液相合成方法制备钙矾石,在70℃、100℃和蒸压3种方式下使钙矾石发生分解,并在20℃和40℃的淡水环境中实现钙矾石的重构,通过XRD和SEM对分解与重构产物进行分析.结果不同原材料配比反应4 h的液相合成样品中,钙矾石和石膏晶体都清晰可见;不同温度条件下,钙矾石都能发生明显分解,其中70℃和100℃分解条件下分解产物的主晶相为二水石膏,蒸压分解条件下分解产物主晶相为硬石膏,在X射线图谱中未发现明显的AFm的衍射峰.结论 3种方式下分解的样品在20℃和40℃的淡水环境中都能较快地发生钙矾石的重构,提高温度可以加速重构的进程.     

Y^3＋,La^3＋对CaSO4：Eu^2＋发光性质的影响

用沉淀法合成了掺杂Y~(3 ),La~(3 )的CaSO_4:Eu~(2 )稀土发光材料,研究了材料的晶体结构和荧光光谱,根据实验结果,所制样品基本上属正交晶系、C_(2v)空间群,Eu离子在CaSO_4中的激发峰为基态到4f~65d(E_g),(T_(2g))激发态的跃迁;样品发射主峰位于383um,属于Eu~(2 )的~5P_(7/2)→~8S_(2/7)跃迁,说明样品中Eu离子主要以Eu~(2 )的形式存在。CaSO_4:RE(La,Y)本身没有荧光,Y~(3 ),La~(3 )掺入CaSO_4:Eu中未改变基质的晶型结构,但可增强CaSO_4:Eu中Eu~(2 )的荧光强度。     

摩擦时间对CaSO4晶须增强树脂基复合材料摩擦学性能的影响

采用模压成型工艺制备CaSO_4晶须增强树脂基复合材料,并选用一种市售材料作对比,研究摩擦时间对两种材料摩擦学性能的影响,利用SEM及EDAX观测磨损表面形貌及成分变化,分析其磨损机理.结果表明:随着摩擦时间的变化,自制材料摩擦系数维持在0.45左右,制动平稳性较好,磨损机理以磨粒磨损为主;市售材料摩擦系数在0.32~0.36范围内波动,制动过程易产生颤动和噪声,磨损机理以粘着磨损和热疲劳磨损为主;两种材料摩擦表面平均温度及其磨损率均随着摩擦时间的延长而逐渐升高,且与对偶件存在明显的粘着效应.     

新型复合材料CaSO4TiO2的制备及性能研究

首次以硫酸氧钛、氧化钙为原料,进一步改进制备过程,采用沉淀水解法制备CaSO4/TiO2复合材料,并用XRD、EDX、TG-DTG等进行了表征,通过探讨不同条件如：煅烧温度、催化剂投加量、光照时间及反应过程等对光催化降解活性大红的影响。结果表明：复合粉体经500 ℃煅烧后的光催化效果最佳,当催化剂投加量为3 g/L,紫外灯照射60 min,降解率可达到90.37%。     

掺Eu、Mn的CaSO4磷光体的热释光特性

研制了掺Eu、Mn的CaSO4磷光体 ,测量了它的热释光的二维和三维发光谱 ,发现不同的热处理温度 ,可以改变样品中Eu2 + 与Eu3+ 的浓度比 ,提高热处理温度可以增强Eu3+ 的热释光高温峰 ,降低Eu3+ 的低温峰。Mn的掺入大大提高了Eu2 + 发光峰强度 ,表明Mn离子与Eu2 + 之间有能量转移。     

β-Ca2P2O7/CaSO4陶瓷的制备和体外降解研究

将β-焦磷酸钙和无水硫酸钙2种粉体进行复合,制备出β-焦磷酸钙/无水硫酸钙(β-Ca2 P2O7/CaSO4)复相生物陶瓷.研究了β-Ca2 P2 O7和CaSO4的比例和烧结温度对复相陶瓷气孔率、体积密度和相组成的影响,结果表明:随着CaSO4含量的增加,复相生物陶瓷的气孔率升高,体积密度降低;随着烧结温度的升高,复...     

CeO2上CO和CO2吸附表面体的红外光谱研究

应用红外光谱技术研究了CO,CO_2等在氧化态和还原态CeO_2上表面吸附体的形成及反应,归属了所观察到的红外吸收带,证实在表面上存在HCO_3~-,HCOO~-,及两种不同键合方式的CO_3~(2-)等表面物种。观察到HCO_3~-有两种存在形式,一种在较高的温度下稳定,一种在较低温度下稳定。在不同温度下HCOO~-、CO_3~(2-)、HCO_3~-三种表面物种之间可相互转化,在氧化态样品上,CO最终氧化生成CO_2气体。     

高碱氧化铜矿堆浸过程中的化学沉淀与调控

以高碱氧化铜矿为研究对象,运用电镜扫描技术、X线衍射技术研究堆浸过程中化学沉淀的成分及沉淀物的表面形貌,并通过添加不同的防垢剂对化学沉淀进行调控.研究结果表明:CaSO4.2H2O沉淀是堆浸过程中化学沉淀的主要成分,属于一类沉淀物,不受pH控制.CaSO4·2H2O沉淀结晶受饱和度影响,扩散机制是晶核生长的主导机制.防垢剂对CaSO4·2H2O沉淀具有明显的溶蚀作用,其中以水解聚马来酸酐HPMA对CaSO4.2H2O的溶解效果最好,其添加量与对CaSO4·2H2O沉淀溶蚀能力呈指数函数关系,Ca2+的浓缩倍数最高可达到1078.54％.     

羧甲基壳聚糖防止硫酸钙水垢的性能研究

以羧甲基壳聚糖作为阻垢剂,静态阻垢实验方法研究其对硫酸钙的阻垢性能,探讨阻垢剂用 量、温度、钙离子浓度及溶液酸度与阻垢性能的关系,结果表明,羧甲基壳聚糖对硫酸钙水垢具 有较好的阻垢效果．     

天然胡萝卜色素的提取及性能研究

对胡萝卜中提取天然胡萝卜色素的方法和条件进行研究,并且在各种不同条件及环境下,对它的性能和稳定性进行测试,结果表明,该色素易溶于有机溶剂,在可见光区最大吸收波长为450nm,降解反应级数为一级反应,对光、热的稳定性较好.在弱碱性条件下其性能比较稳定,酸性条件下不稳定.Al3+,Fe3+,Mg2+对其有影响;Na+、Ca2+、K+对其无影响,其性能稳定,耐氧化性较差,易被H2O2氧化,抗还原性较好.     

PPF／（CaSO4／β-TCP）复合生物材料的制备与表征

制备了聚富马酸丙二醇酯／（硫酸钙／β磷酸三钙）（PPF／（CaSO4／β-TCP））复合生物材料,研究了PPF的分子量、N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）与PPF的质量比、过氧化苯甲酰（BP）与PPF的质量比、CaSO4／β-TCP小球与PPF的质量比对最高交联温度、凝胶时间、复合材料抗压强度和模量的影响。结果表明：所有配方的最高交联温度为38-43℃;凝胶速度随着PPF分子量的增大或BP与PPF质量比的升高而加快,所有配方的凝胶时间为2～12min;复合材料的抗压强度为12～62MPa,抗压模量为160～1149MPa。扫描电镜（SEM）分析表明,CaSO4／β-TCP小球比较均匀地分散在PPF／NVP基体中。