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磷石膏制硫酸新工艺探讨

专 业: 应用化学
关键词: 硫酸制备 硫酸原料 磷石膏利用
分类号: TQ111.14
形 态: 共 74 页 约 48,470 个字 约 2.319 M内容
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内容摘要


磷石膏是湿法磷酸生产时排放出的固体废弃物,每生产1t湿法磷酸以P<,2>O<,5>计约产生4.8~5.5t磷石膏。

全世界磷石膏的年排放量超过2.8亿吨,我国每年磷石膏的排放量超过2200万吨,而其利用率还不足总量的10%。

堆放磷石膏不仅占用了大量土地,污染环境,而且给生产企业带来很大的经济负担,磷石膏的综合利用已成为制约磷肥行业实现可持续发展的关键因素之一。

本文在不同温度下,研究了硫磺的气化速度,确立了试验中硫磺的最佳气流速度为:11.0g/h,在此条件下,针对影响磷石膏转化率的因素:

反应温度、反应时间、添加剂等,作了单因素试验和正交试验的比较研究。

通过单因素试验,我们找到了在相同反应条件下能大幅提高磷石膏转化率的两种添加剂。

B<,2>O<,3>和V<,2>O<,5>,利用850℃下,反应1.5小时的试验数据,本文拟和出了磷石膏转化率和泰勒标准筛目的数学关系式:

Y=16.76+0.66×e;在总结了我国12家典型磷石膏组分的基础上,通过正交试验探讨了反应温度、反应时间等因素对转化率的影响,采用多元线性回归得出了各试验因素对转化率影响的回归方程:

T=-2.40128+0.00273A+0.15657B+0.04812c一0.01795D+0.30416E+0.32753F-0.17997G,通过方差分析,得出了每个因素的显著性,其强弱顺序为:

A>B>F>E>C>G>D,还确立了试验各因素的最优方案为:

A<,6>B<,3>F<,3>E<,3>C<,3>G<,1>D<,2>以上T、A、B、C、D、E、F、G分别代表转化率、反应温度、反应时间、SiO<,2>、A1PO<,4>、Fe<,2>O<,3>、Na<,2>SiF<,6>和K<,2>SiF<,6>;角标代表各因素的水平数。

并对试验的最优方案作了验证,实验分析证明磷石膏的实际转化率达到了99.12%。

最后,本文提出了硫磺还原磷石膏制硫酸的原则工艺流程,该工艺属于资源循环型绿色技术,可降低环境污染,其产生的SO<,2>浓度高,转化吸收装置投资低,具有较好的应用前景..……

全文目录


文摘
英文文摘
1前言
1.1磷石膏中的杂质及其对磷石膏性能的影响
1.1.1磷
1.1.2氟
1.1.3其他杂质
1.2磷石膏预处理工艺
1.2.1水洗法
1.2.2石灰中和与化合处理
1.2.3 CERPHOS纯化工艺
1.2.4湿筛旋流工艺
1.2.5闪烧法
1.2.6煅烧法
1.2.7浮选
1.2.8球磨
1.2.9自然晾晒、陈化
1.2.10各种石膏预处理方法的比较
1.3磷石膏的综合利用
1.3.1磷石膏的农业应用
1.3.2磷石膏的建材应用
1.3.3磷石膏的工业应用及其它
1.4不同原料制硫酸的评比及磷石膏制酸的优势
1.5磷石膏制硫酸联产水泥目前存在的问题和本课题的提出及创新
1.5.1目前存在的问题
1.5.2本课题的提出及创新
2基本原理
2.1反应温度的计算
2.2固相反应的机制和特点
2.3由氧化钙生成复合氧化物的标准吉布斯自由能图与氧化物酸性强弱次序
3试验部分
3.1试验原理
3.2试验装置
3.3试验步骤
3.4试验结果及分析
3.4.1硫磺最佳气流速度的选择
3.4.2磷石膏全分析
3.4.3磷石膏的预处理
3.4.4单因素对转化率的影响
3.4.5多因素分析
4结论
参考文献
附录

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中图分类: > TQ111.14 > 工业技术 > 化学工业 > 基本无机化学工业 > 无机酸类生产

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