高硫煤分解磷石膏制SO2联产水泥熟料

出版时间：2012-3  出版社：冶金工业出版社  作者：宁平，郑绍聪，马丽萍　编著  页数：136  字数：134000  

内容概要

　　《高硫煤分解磷石膏制SO2联产水泥熟料》主要讲述循环流化床技术在磷石膏热分解制高浓度SO2和水泥熟料中的应用研究，内容包括概论、高硫煤还原分解磷石膏的热力学研究、磷石膏热分解的动力学研究、循环流化床高硫煤还原分解磷石膏中试研究、循环流化床磷石膏分解的能耗及物料平衡计算。

作者简介

　　宁平，男，博士，云南省特聘教授，博士生导师。1995年7月获德国凯泽斯劳滕大学化学工程专业工学博士学位。1995年7月至1996年8月在德国凯泽斯劳滕大学材料系进行博士后研究。1982年起从事环境工程方面的教学、科研工作，先后主持国家“863计划”项目，国家自然科学基金项目，国家教育部优秀青年教师基金项目，国家教育部高校优秀骨干教师基金项目，国家环保总局、云南省环保局科研基金项目，云南省自然科学基金项目等20余项。发表学术论文200余篇，其中SCI、EI收录30余篇，出版专著、教材8部，获发明专利授权5项，实用新型专利授权7项。
　　郑绍聪，男，博士，曲靖师范学院，讲师。2006年获昆明理工大学生物化工专业工学硕士学位，同年到云天化集团研发中心（云南省化工研究院）磷资源中心工作，从事磷矿矿物加工、磷化工及磷石膏基础研究和应用开发工作。2011年获昆明理工大学环境工程专业工学博士学位，同年到云南省曲靖师范学院从事教学科研工作。参与国家“863计划”项目1项，参与“云南省高校煤资源开发利用及其污染控制重点实验室”的建设工作，发表学术论文10余篇，其中SCI、EI收录3篇，申请国家发明专利4项，其中2项已获授权。

书籍目录

1 概论
1.1 磷石膏基本性质
1.1.1 磷石膏共性
1.1.2 磷石膏晶体形态
1.1.3 磷石膏中的杂质及其影响
1.2 磷石膏的环境影响
1.2.1 磷石膏对环境的影响
1.2.2 磷石膏处理方式对环境的影响
1.3 磷石膏综合利用
1.3.1 磷石膏在农业上的应用
1.3.2 磷石膏在建材上的应用
1.3.3 磷石膏作化工原料
1.4 磷石膏分解技术研究现状
1.4.1 磷石膏分解制硫酸联产水泥研究现状及发展趋势
1.4.2 磷石膏分解技术理论研究现状
1.5 还原剂高硫煤
1.5.1 高硫煤资源
1.5.2 高硫煤应用研究现状
参考文献
2 高硫煤还原分解磷石膏的热力学研究
2.1 实验原料
2.1.1 磷石膏表征
2.1.2 高硫煤分析
2.2 磷石膏热分解的热力学计算
2.2.1 高硫煤（碳）为还原剂分解磷石膏的热力学计算
2.2.2 CO还原分解磷石膏的热力学计算
2.3 高硫煤还原分解磷石膏的实验研究
2.3.1 实验仪器
2.3.2 实验方法
2.3.3 原料配比实验
2.3.4 原料粒度实验
2.3.5 分解温度对SO2浓度的影响
2.3.6 固体产物分析
2.3.7 磷石膏分解率和脱硫率
2.4 高硫煤还原磷石膏机理分析
2.5 高硫煤还原分解磷石膏的热力学理论分析
2.6 小结
参考文献
3 磷石膏热分解的动力学研究
3.1 实验部分
3.1.1 实验原料
3.1.2 实验装置
3.2 高硫煤还原分解磷石膏的影响因素
3.2.1 空白实验
3.2.2 原料配比实验
3.2.3 原料粒度实验
3.2.4 升温速率对磷石膏热分解的影响
3.3 磷石膏热分解动力学分析
3.3.1 动力学方程
3.3.2 等温法
3.3.3 非等温法
3.3.4 固体热分解反应机理函数
3.3.5 动力学参数计算
3.3.6 动力学结果讨论
3.4 CO气氛下磷石膏热分解的动力学研究
4 循环流化床高硫煤还原分解磷石膏中试研究
3.4.1 活化能E计算
3.4.2 机理函数的判定
3.5 小结
参考文献
4 循环流化床高硫煤还原分解磷石膏中试研究
4.1 流化床概述
4.1.1 流化床现象
4.1.2 流化床技术发展
4.1.3 流化床在磷石膏分解中的应用研究
4.2 实验原料
4.2.1 磷石膏粒度分类
4.2.2 工艺参数计算
4.2.3 带出速度与临界流化速度之比
4.2.4 膨胀比和床层空隙率
4.2.5 高硫煤元素分析
4.3 流化床试验装置及工艺流程
4.3.1 试验仪器及工艺流程
4.3.2 磷石膏进量方式
4.3.3 烟气分析
4.4 流化床冷态试验
4.4.1 冷态试验内容
4.4.2 一次风量的标定
4.4.3 二次风量的标定
4.4.4 布风板阻力特性试验
4.4.5 料层阻力特性试验
4.4.6 布风均匀性试验
4.4.7 给煤量的测定
4.4.8 磷石膏进料量的测定
4.5 流化床磷石膏热分解中试试验
4.5.1 温度对磷石膏热分解的影响
4.5.2 流化风量对磷石膏热分解的影响
4.5.3 二次风量对磷石膏热分解的影响
4.5.4 磷石膏给料量对磷石膏热分解的影响
4.5.5 高硫煤与普通煤对烟气中S0：的影响
4.5.6 氮氧化物排放
4.5.7 流化床分解炉内温度及压力的分布
4.5.8 磷石膏分解固体产物分析
4.6 小结
参考文献
5 循环流化床磷石膏分解的能耗及物料平衡计算
5.1 循环流化床高硫煤还原磷石膏的热分解反应机理
5.2 流化床高硫煤还原磷石膏能耗计算
5.3 高硫煤还原磷石膏的能耗与物料平衡计算
5.4 小结
参考文献

章节摘录

版权页：   插图：   磷石膏是磷酸或磷肥工业以及某些合成洗涤剂产业排放的工业废渣，主要成分有CaSO4•2H2O、CaSO4•1／2H2O和CaSO4，是化工生产中排放量最大的固体废物之一。一般每生产1t P2O5的湿法磷酸，要产生1～5t的磷石膏（干基）废渣。磷石膏是具有多种潜在用途的硫、钙或石膏资源，如不加以利用，处置不当会造成环境污染。根据2010年中国国际磷石膏堆放及综合利用技术开发与推广研讨会资料，目前全球新增磷石膏排放量达2800Mt／a，中国约为50Mt／a，约占世界磷石膏年排放量的20％。大量的磷石膏堆放，不仅占用土地资源，给企业增加巨大经济负担，而且造成环境污染。据资料调查，磷石膏主要采用露天堆放方式处理，国内堆放的磷石膏废渣累积量达数亿吨，而循环利用率不到10％。磷石膏堆放占用大量土地，其中的有害成分通过介质向周围环境扩散渗透，对土壤、水、大气造成严重污染，给生产企业和社会带来很大的负担，成为制约磷肥行业可持续发展的关键因素之一。加快磷石膏资源化综合利用，是磷化工行业节能减排的重要任务，也是磷肥行业可持续发展的必然要求。根据“十一五”规划要求，磷肥行业节能减排的目标是：磷石膏年处理量超过10Mt，磷石膏综合利用率提高到2010年的20％，到2011～2015年间，我国磷石膏综合利用率再提高10个百分点，力争达到30％。随着国内高浓度磷复肥产能的快速增长，副产物磷石膏数量巨大、高度集中，堆置对环境的影响日益突出，同时也使得对磷石膏的资源化开发利用成为可能。对磷石膏资源的合理开发利用，有利于磷肥企业的可持续发展，对建设节约型社会、发展循环经济具有重要的现实意义。 我国目前是世界第一大磷肥生产国，同时也是第一大磷石膏副产国。近年来，各企业在对磷石膏的治理和综合利用方面进行了积极的探索，鲁北企业集团等大力实施磷石膏综合利用技术改造，目前已实现磷石膏的产销平衡，消灭了渣堆。鲁北企业集团、贵州宏福实业开发总公司、贵州开磷（集团）有限公司围绕实施循环经济进行了积极的探索，被国家发改委选为全国发展循环经济试点单位。华赢磷酸有限公司、安徽铜化集团、山东奥宝化工集团公司等企业在磷石膏综合利用方面都取得了一定的成绩，创造了许多成功的经验。 鉴于国内外磷石膏资源化利用的成熟经验和我国硫资源匮乏的现状，利用磷石膏制硫酸联产水泥技术曾经是解决制约磷复肥发展的磷石膏问题的有效办法，它被认为是资源综合利用，发展循环经济的示范项目。据中国化工矿业协会预测，2020年需硫21．0Mt。根据需求预测并考虑选矿损失，国内现有硫铁矿和伴生硫保有储量的保证年限仅为16年，在国内硫资源紧缺的情况下，磷石膏的资源化已成为一种必然选择。鉴于国外磷石膏资源化利用的成熟经验和我国硫资源匮乏的现状，从循环经济的角度来审视磷石膏问题，磷石膏就不再是一种污染物，而是一种很好的资源。从20世纪60年代开始，这一技术在我国化工部与建材部组织联合工业化试验至今已有五六十年的历史，经过几十年的研究和生产实践，证明这一技术是成熟可行的。然而，工业生产中存在一定不足，导致这一技术未能扩大推广应用。研究高硫煤还原分解磷石膏制高浓度SO2和CaO的技术，一方面CaO可作为生产水泥熟料的原料；另一方面分解产生的SO2可作为生产硫酸的原料气。无论从解决磷石膏的环境污染问题还是高硫煤燃烧产生的SO2污染问题，或是解决磷肥工业的瓶颈问题，本书的内容都有重要的意义。

编辑推荐

《高硫煤分解磷石膏制SO2联产水泥熟料》可供化学化工、环境工程方面的科研和工程人员，以及其他相关工程领域的技术工作者参考。