磷石膏窑外分解中试研究

以无烟煤为还原剂、添加3.5%矿化剂,在有效容积为0.25 m3的竖罐反应装置中对磷石膏进行了窑外分解中试研究。结果表明:随着反应温度的升高,磷石膏分解率逐渐增大;适宜的还原氛围有利于磷石膏的热分解进程;混合物料的碳硫比为0.75时,在950℃条件下磷石膏分解率最高可达90.6%,窑气中SO_2体积分数约为8%。HSC热力学计算表明:生成中间产物Ca S是硫酸钙热分解过程的必经阶段,鼓入适量空气是保证磷石膏热分解中间产物Ca S较为彻底地转化为Ca O与SO_2的必要条件。     

磷石膏还原分解反应热力学分析

磷石膏是高浓度磷肥工业排放的固体废弃物,采用HSC Chemistry 5热力学计算软件对焦炭、硫磺、氢气、一氧化碳与磷石膏还原反应进行了对比分析,探索如分解温度、平衡常数、耗能与还原介质的关系。结果表明,不论采用上述何种还原介质,CaSO4还原分解成CaS均比CaO容易进行。     

磷石膏的改性及其在水泥生产中的应用

研究了磷石膏的改性方法及改性磷石膏在水泥生产中的应用，结果表明，通过改性，可将磷石膏中对水泥有害的杂质转化为难溶性，并能改善磷石膏中硫酸钙的溶解性能，改性磷石膏可以替代天然石膏用于水泥生产。     

以废弃磷石膏为原料水热合成碳酸钙晶须的研究

以废弃磷石膏为钙源水热合成碳酸钙晶须,研究了不同反应前驱物和添加剂对碳酸钙样品晶形的影响,利用奥林巴斯显微镜和扫描电镜(SEM)观察晶体形貌,并用X衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)对样品进行了表征。实验结果表明,采用柠檬酸钠为添加剂,在反应时间12 h,反应温度120℃,柠檬酸钠浓度2％的工艺条件下,可制得晶须长度约为50～120 μm、长径比为40～100∶1、大小相对均匀的文石型碳酸钙晶须。同时,实验还制得了形貌独特的稻草捆状和竹叶状碳酸钙晶体。     

以废弃磷石膏为原料水热合成碳酸钙品须的研究

以废弃磷石膏为钙源水热合成碳酸钙晶须,研究了不同反应前驱物和添加剂对碳酸钙样品晶形的影响,利用奥林巴斯显微镜和扫描电镜（SEM）观察晶体形貌,并用X衍射（XRD）和红外光谱（FTIR）对样品进行了表征。实验结果表明,采用柠檬酸钠为添加剂,在反应时间12h,反应温度120℃,柠檬酸钠浓度2％的工艺条件下,可制得晶须长度约为50～120μm、长径比为40～100：1、大小相对均匀的文石型碳酸钙晶须。同时,实验还制得了形貌独特的稻草捆状和竹叶状碳酸钙晶体。     

新型干法水泥窑氮氧化物排放及控制因素分析

以3个新型干法水泥窑为研究对象,探讨了水泥窑的氮氧化物(NOX)排放情况及主要影响因素。水泥窑窑尾烟气中,NO占NOX总排放的80%(质量分数)以上。水泥窑排放的NOX以燃料型NOX为主。采用分级燃烧有利于降低水泥窑窑尾烟气中的NOX排放浓度,NOX下降比例为23%~29%。水泥窑吨熟料NOX排放量高于1.30kg,且不同水泥窑吨熟料NOX排放量存在较大差异。分解炉温度高于950℃时,烟气中的NOX排放浓度明显偏高,控制分解炉温度对水泥窑烟气脱硝至关重要。研究成果能为现阶段中国水泥行业烟气脱硝过程控制提供理论参考与实践指导。     

水泥生料中的微量组分对预分解炉SNCR脱硝性能的影响

采用石英制固定床反应器,在模拟水泥预分解炉气氛条件下考察了微量Al_2O_3、Mg O、Fe_2O_3、CaSO_4和CaF_2对SNCR脱硝性能的影响。结果表明,水泥生料中微量的Al_2O_3和Mg O对脱硝性能没有影响;Fe_2O_3会显著降低低温区的脱硝效率;CaSO_4对脱硝性能有轻微促进作用。CaF_2的存在能提高脱硝效率。Al_2O_3、Mg O、Fe_2O_3和CaSO_4共存时所表现的作用主要是对低温区脱硝的抑制,此时CaSO_4作用被掩盖。因此在新型干法水泥生产中,若要尽可能减轻生料里的微量组分对脱硝的不利影响,需要在不影响水泥性能的前提下,尽量降低生料中Fe_2O_3含量,且避免将预分解炉上的喷氨点设置在低温区域。     

水泥窑烟气SNCR脱硝技术喷射系统的关键问题

喷射系统是水泥窑烟气SNCR脱硝技术的重要组成部分,对日产5 kt新型干法水泥烟气SNCR脱硝项目中的喷射系统进行了设计和实验研究.结果表明,系统压力设计、分配调节设计、喷枪布置和喷枪雾化能力是影响烟气脱硝效率的关键因素.在氨水质量分数为13.5％,喷入点温度904℃,n(NH3) /n(NH3)为1.2条件下,系统压力能够稳定运行在0.3～0.6 MPa之间、喷枪雾化颗粒度平均直径在50μm左右、喷枪在分解炉上的垂直安装角度为75°时烟气NOx浓度由原来的720 mg/Nm3降低到206 mg/Nm3,脱硝效率能达到70％,远低于水泥工业大气污染物排放标准的限定要求.对同类新型干法水泥熟料生产线SNCR脱硝技术有一定的参考意义.     

喷钙脱硫灰在高温条件下的稳定性研究

对喷钙脱硫灰在高温条件下的稳定性进行了研究，通过对不同CaSO3,CaO含量的脱硫灰在不同气氛下CaO3的分解规律来考察其稳定定性。结果表明，温度和灰中CaO对脱硫灰的稳定性有直接影响。CaO3的分解率随温度的升高而升高，随CaO含量的增多而降低；气氛中含有氧气对其稳定性有重要作用，氧气能使其生成性能稳定的CaSO4，因此，高温利用脱硫灰时，在1150℃以下，空气中仅有极微量的SO2放出，不会对环境造成危害。     

Plackett-Burman设计和响应曲面法优化除磷陶粒的制备

为制备得到除磷效果较强的功能型陶粒,采用Plackett-Burman和响应曲面法对陶粒原料配比进行优化研究。采用Plackett-Burman实验设计筛选出具有显著除磷效应的4种原料——粉煤灰、水泥、石膏和氢氧化钠。以Box-Behnken Design响应面法建立数学回归模型,确定了最佳原料配比为:粉煤灰60.0 g、水泥15.0 g、氨基材料2.0 g、生石灰15.0 g、石膏3.0 g、氢氧化钠15.0 g,制得的陶粒磷去除率可达93.04%,颗粒强度为118.3 N。通过显著性检验和响应曲面等高线图分析,粉煤灰和氢氧化钠是显著影响陶粒磷去除率的主要原料,且粉煤灰与石膏、粉煤灰与氢氧化钠对陶粒的磷去除率有显著的交互影响,显著性p值分别为0.010 8和0.029 5。