一、循环流化结晶中温度对氢氧化镁结晶行为的影响(论文文献综述)
徐瑞萍[1](2021)在《冶炼烟尘矿浆法脱除有色冶炼烟气中SO2的研究》文中研究说明冶金及化工为主的非电行业二氧化硫(SO2)排放量很大,大部分都采用的传统湿法脱硫技术进行SO2的净化,以石灰石-石膏法作为典型技术。但是传统的石灰石-石膏法随着环保标准的提高和净化技术的进步,已经不太适用于有色冶炼行业中SO2的净化,主要是有色冶炼烟气中含有重金属污染物导致产生的脱硫固废石膏中含有重金属,形成了新的危废,因此产生了二次污染,带来了新的环保问题。本文主要针对有色金属冶炼烟气中的SO2进行脱除,以有色金属冶炼行业直接产生的烟尘作为新型脱硫剂,分析了两种烟尘(锰冶炼烟尘和密闭电石炉灰)中的化学组成和物相结构,表明了具备脱硫的可行性。随后将其制备成矿浆后对脱除SO2的效率进行了研究,主要是不同工艺参数对其脱硫效果的影响。本文旨在通过开发烟尘渣浆脱硫的研究,为有色行业烟气脱硫及固废处置提供新思路。通过研究,其主要结论如下:(1)考察了锰冶炼烟尘的物相结构和化学组成,发现锰冶炼烟尘中的物相结构主要为金属氧化物及硅酸盐矿物,具备脱硫的可能性。此外,考察了各反应条件对锰冶炼烟尘浆液脱硫效果的影响。在最优制备条件下(锰冶炼烟尘浆液浓度为4 g/L),在气体流量为800 m L/min、进口SO2浓度为4570 mg/m3下,通过单因素实验考察了氧含量、初始浆液p H值、反应温度、搅拌速率工况条件对脱硫效果的影响,其最佳反应条件为:(1)氧含量:10%;(2)初始浆液p H值:11.7±0.3;(3)反应温度:35℃;(4)搅拌速率2500 r/min。在最优条件下,锰冶炼烟尘矿浆穿透时间达到420 min。(2)考察了密闭电石炉灰的物相结构组成,发现主要为Fe、Zn的金属氧化物和部分碱性氧化物,物相结构结果表明密闭电石炉灰可取代传统的石灰石作为新型的脱硫剂。拟定电石炉灰最佳的浆液制备条件为4 g/L的条件下,在气体流量为800 m L/min、进口SO2浓度为5140 mg/m3,通过单因素实验考察了氧含量、初始浆液p H值、反应温度、搅拌速率工况条件对脱硫效果的影响,其最佳反应条件为:(1)氧含量:15%;(2)初始浆液p H值:10.8±0.5;(3)反应温度:35℃;(4)搅拌速率2500 r/min。在最优条件下,电石炉灰烟尘矿浆穿透时间达到990 min。(3)对比两种烟尘脱硫剂发现,密闭电石炉灰在优化后的最优工艺参数条件下,可在990 min内出口SO2浓度≤35mg/m3。比锰冶炼烟尘浆液高出570 min的维持时间,这可能是因为密闭电石炉灰存在更多含量的铁/锌金属氧化物,而在反应过程中浸出的铁离子和锌离子具备液相催化氧化二氧化硫的能力从而具备更快的脱除速率及拥有更高的硫容。但是电石炉灰浆液比较依赖于较高的氧含量。从二氧化硫穿透时间上观察得出电石炉灰具备更好的脱硫效果,可用在扩大化脱硫试验中。
苗梦[2](2021)在《不同活性氧化镁对碱式硫酸镁水泥性能的影响及机理研究》文中进行了进一步梳理碱式硫酸镁水泥(Basic magnesium sulfate cement,BMSC)是一种以5·1·7相(5MgSO4·Mg(OH)2·7H2O)为主要水化相的镁质胶凝材料,具有早强、高强、韧性好和耐高温等优异性能。目前报道的BMSC,制备时所采用的活性氧化镁主要来自于轻烧菱镁矿粉,采用白云石-卤水法、石灰石-卤水法、氯化镁-碳铵法等均能制备出活性氧化镁。但无论是以哪种氧化镁前驱体(如氯化镁、氢氧化镁和碱式碳酸镁等)制备氧化镁均经历煅烧工序,而不同的煅烧工艺生产的氧化镁具有不同比表面积和结晶程度,呈现不同活性,从而影响BMSC的性能。以分析纯碱式碳酸镁为原料,在600~1000℃下煅烧得到反应活性不同的氧化镁,制备不同MgO/MgSO4(M)摩尔比的BMSC。研究了氧化镁反应性对BMSC性能的影响。通过XRD、SEM、MIP、水化放热以及孔溶液组成分析活性氧化镁反应的作用机理。实验结果表明:(1)随着碱式碳酸镁煅烧温度的提高,MgO比表面积不断减小,晶粒尺寸变大。(2)在MgO/MgSO4(M)为5时,早期强度随活性升高,呈现先增大后减小趋势,后期强度随MgO活性降低而增大;当M=7时,BMSC水化过程中出现了Mg(OH)2成核和生长的第三放热峰,因此导致强度出现倒缩。(3)高活性MgO制备的BMSC的主要水化产物为Mg(OH)2,低活性MgO制备的BMSC的主要水化产物为5·1·7相。以5·1·7相为主要水化相的BMSC中的孔主要为晶间孔,且随5·1·7相结晶程度增强,平均孔径变大。(4)BMSC抗水性主要与水泥试件中游离MgSO4含量以及5·1·7相的结晶程度有关。通过进行有关氧化镁活性对添加矿物掺合料BMSC性能影响的研究,实验结果表明:(1)MgO活性对添加矿物掺合料的BMSC的影响规律与未掺加时相同,即活性越低,早期强度越低,而后期强度越高。(2)掺入矿物掺合料时,不会改变BMSC水化相组成。(3)加入粉煤灰时,BMSC中的凝胶孔数量更多,平均孔径更小。(4)无论使用高活性(T800)或低活性(T1000)的MgO制备的添加矿物掺合料BMSC泡水30天后软化系数均随着掺量增加而增大。
黄彩凤[3](2020)在《钙基热化学储能材料及反应器性能强化研究》文中研究指明由于可再生能源和部分工业余热的间歇性和波动性以及用能需求的随机性和不稳定性,在供给侧和负荷侧进行储能极为必要。蓄热作为储能的重要形式之一,大体可以分为三类,即显热储能、相变储能以及热化学储能。相比与前两者,热化学储能体系具有储能密度高、热损失小,可实现长距离长周期存储等的优点。根据反应温度的不同,热化学储能体系可以分为低温、中温和高温体系。以氧化钙为载体的热化学储能体系(包括Ca(OH)2/CaO/H2O和CaCO3/CaO/CO2体系)是典型的中高温体系,在太阳能光热发电、工业余热的回收利用等领域具有广泛的应用前景。本文针对这两种储能体系现阶段存在的一些关键问题展开了研究,得到了一些具有理论指导意义的结论,本文的主要研究结论如下:本文针对具有不同结构的氢氧化钙进行热化学储能性能研究,并对材料循环稳定性下降的原因进行了分析,从材料形貌上研究了氢氧化钙纳米材料的形貌和孔隙率对其热化学储能性能的影响。首先,采用水热合成法在恒温水浴中分别合成了具有纺锤体和六边形片状结构的氢氧化钙纳米材料。然后,结合三种商业氢氧化钙材料,对具有不同结构的五种氢氧化钙材料的热化学储能性能进行了评估。研究结果表明,自制的纺锤体结构的氢氧化钙表现出了优良的热化学储能密度和循环稳定性,其前三次循环的储能密度依然高达~1300 kJ/kgCa(OH)2,高于其他结构的氢氧化钙材料,十次循环后转化率仍可达理论值的70%以上(对应的储能密度为987 kJ/kg Ca(OH)2)。比表面积测试(BET)结果表明在这五种材料中,自制的纺锤体状的氢氧化钙具有最高的比表面积和孔体积,远高于片状的材料。片状结构的材料由于颗粒之间贴合紧密,一方面会导致颗粒之间孔隙较小进而增加气体扩散阻力,另一方面这种间距较小的颗粒堆积结构更容易在高温下团聚和烧结,导致脱水/水合反应的转化率的降低,造成循环稳定性下降。针对钙基储能材料随着循环次数的增加表现出明显的烧结和团聚,从而导致的储能性能下降的问题,本文采用超声和机械搅拌相结合的方法合成了六方氮化硼(HBN)掺杂的氢氧化钙。采用热重分析、差示扫描量热仪、热常数分析仪、扫描电镜等手段,研究了 HBN掺杂的复合材料及纯氢氧化钙的热力学、动力学和循环稳定性。结果表明,HBN的加入提高了氢氧化钙材料的热导率,掺杂氮化硼后的复合材料的脱水反应焓值略高于纯氢氧化钙。通过热重分析仪研究了氮化硼质量掺杂比为5 wt%、10 wt%、15 wt%和20 wt%的样品的热化学储能性能,发现当掺杂量为15 wt%时,样品具有较高的转化率和较好的反应动力学性能。并基于 Coats-Redfern(C-R)积分法和 Archar-Brindly-Sharp-Wendworth(ABSW)差分法推导出了纯氢氧化钙和15 wt%HBN掺杂的复合材料的脱水反应动力学方程,由推导出的动力学方程计算得到的理论值与实验值之间误差较小,这说明本文推导的反应动力学方程对未来的实验设计具有一定的指导价值。多次循环稳定性测试结果表明,与纯氢氧化钙材料相比,HBN掺杂的复合材料具有更好的循环稳定性。经过10次脱水/水合循环后,15 wt%HBN掺杂的复合材料的转化率仍然保持在67%,相应的储能密度为~945 kJ/kgcomposite,相比于纯氢氧化钙(~807 kJ/kgCa(OH)2)具有明显的优势。针对CaCO3/CaO/CO2高温热化学储能体系,本文对具有结构优势的纺锤体状氢氧化钙展开进一步的设计和改造,得到了一种具有中空结构的氧化钙基储能材料。该材料制备过程简单,具有低碳、无需长时间高温水热合成、无需模板等优点。首先在室温条件下搅拌,正硅酸乙酯在碱性环境下水解释放出二氧化硅,二氧化硅吸附在纺锤体氢氧化钙颗粒表面形成一层包覆层,得到的样品Ca(OH)2@SiO2具有明显的核壳结构;然后在高温下煅烧得到具有中空结构的材料CaO@Ca2SiO4。BET测试结果表明,煅烧后样品的比表面积和孔体积大大增加,这不仅可以增加气-固反应的接触面积,也将大大减少化学反应中气体的扩散阻力。通过热重分析测试,发现包覆后的材料表现出良好的热化学储能反应特性,在热化学储能方面具有很大的潜力。通过对不同包覆比例的样品进行二氧化碳储能特性研究,发现包覆样品的速率相比纯钙材料有了很大的提高,且反应主要受反应动力学控制,几乎不受扩散阻力的影响。对比不同包覆比例材料的二氧化碳循环储能性能发现,十次循环结果表明当包覆的硅元素的比例为10%mol时,材料的热化学储能循环稳定性最好,20次循环后该最佳比例的材料的热化学储能密度依然保持在~2334 kJ/kgcomposite。此外,本文还采用原子层沉积技术对碳酸钙和氢氧化钙进行了氧化铝沉积,以期提高材料的热化学储能循环稳定性。沉积氧化铝后,样品的循环稳定性确实有所提高,通过对比不同沉积次数发现,当沉积次数为20次时,碳酸钙和氢氧化钙都表现出了较好的循环转化率。对沉积20次氧化铝的氢氧化钙和碳酸钙材料进行更多次循环稳定性测试发现,15次循环后,两者的储能密度分别保持在1850 kJ/kgcomposite和 1005 kJ/kgcomposite。除了针对钙基热化学储能材料进行设计和优化外,本文针对基于氢氧化钙/氧化钙热化学储能体系的固定床反应器进行了数值模拟。详细分析了反应器内部的热质传递特性对反应性能的影响,并利用热力学第二定律对反应过程的熵产进行了分析,得到了影响氢氧化钙材料脱水与水合过程的主要因素。脱水和水合过程中传热、传质和化学反应引起的熵产结果表明:传热引起的熵产在脱水和水合过程中都发挥着重要作用,故提高床层的热导率可以显着提高反应性能。通过研究孔隙率、壁温和反应动力学对反应器性能的影响,结果表明较低的孔隙率和较高的反应速率对脱水反应均有明显的促进影响,而边界加热温度的升高对脱水反应也有明显的加速影响。指前因子的变化对反应熵产和传质熵产几乎没有影响。研究结果可为热化学储能反应器的设计和选择提供参考。
赵晓丽[4](2019)在《十二水合硫酸铝铵制备结晶氯化铝的研究》文中进行了进一步梳理结晶氯化铝用途广泛,可用于催化剂、絮凝剂、农业和医学等方面。制备结晶氯化铝的原料主要是铝土矿,但近几年铝土矿资源匮乏,为了满足国内铝产品的需求,研究者们开始关注寻找铝土矿的替代品。我国粉煤灰堆存量在日益增加,大量的粉煤灰不易处理,引起了严重的环境问题,而粉煤灰中氧化铝的含量为30%50%,资源化利用价值高,目前以粉煤灰制备铝产品在固废综合利用领域已引起广泛关注。从粉煤灰中提铝的方法有焙烧法、酸法和铵法,其中酸法由于可以实现铝硅分离,成为粉煤灰提铝的热门方法。酸法提铝主要包括盐酸法、硫酸法和硫酸铵法,其中硫酸法和盐酸法在酸浸过程中杂质离子容易随着铝离子一起浸出,影响产品质量,制约其工业化发展。目前一种硫酸和硫酸铝铵/硫酸氢铵混合介质浸出粉煤灰的工艺被提出,该工艺中间产物硫酸铝铵的溶解度随着温度变化比较大,不需要蒸发结晶,极易析出,且在此过程中杂质不易析出,基于此,本论文提出两条工艺,一是以硫酸铝铵为原料,采用氯化氢气体结晶方法制备结晶氯化铝,二是先将硫酸铝铵转化为氢氧化铝,再采用盐酸反应结晶的方法制备结晶氯化铝。本论文的主要研究内容和结论如下:(1)开展了硫酸铝铵-氯化氢气体制备结晶氯化铝的工艺过程的研究,以十二水合硫酸铝铵为原料,采用氯化氢气体结晶法制备了结晶氯化铝,考察了通气速率、通气时间、反应温度、铝离子初始浓度对结晶的影响。采用ICP、XRD、SEM等表征手段,对不同工艺条件下铝的收率、结晶氯化铝纯度、晶体形貌进行分析。结果表明,50 mL硫酸铝铵酸溶液中,当通气速率为60 mL/min、通气时间为2 h、反应温度为30 oC、铝离子初始浓度为20 g/L时,铝的收率为85%,结晶氯化铝纯度为88%,可以得到形貌比较规整的棱柱形六水氯化铝晶体。此研究为提取、制备高品质六水氯化铝晶体提供了技术参考。(2)由于以硫酸铝铵直接制备结晶氯化铝,产品中会有硫酸根杂质的存在,随后采用硫酸铝铵转化后的氢氧化铝为原料制备结晶氯化铝。基于此,开展了氢氧化铝-盐酸反应结晶制备结晶氯化铝的工艺过程的研究,考察了盐酸浓度、反应温度、反应时间、固液比对结晶的影响。采用ICP、XRD、SEM等表征手段,对不同工艺条件下铝的收率、结晶氯化铝纯度、晶体形貌进行分析。结果表明,当盐酸浓度为12 mol/L、反应温度为80 oC、反应时间为10 h、固液比为1:15时,铝的收率为74.2%,晶体纯度大于99.99%,所得晶体呈块状,形貌规整且整体尺寸均一。(3)为了给工艺的中试化提供一定的数据支撑,对两条工艺进行了物料衡算和能量衡算,分析了两条工艺的优缺点。发现采用“硫酸铝铵和氯化氢气体通气结晶”工艺得到产品产量高,约为9991 T/年,且能耗比较小,但是产品纯度低,而通过“氢氧化铝-盐酸反应结晶”工艺得到的结晶氯化铝纯度高达99.99%。
潘腾[5](2019)在《化学链方法分解氯化铵和硫酸铵的研究》文中研究表明氯化铵(NH4C1)和硫酸铵[(NH4)2SO4]分别是纯碱和己内酰胺生产过程中的副产物,两者已经成为限制两大行业发展的瓶颈,如何将这两种铵盐高附加值利用,是目前亟待解决的重要问题。一种理想的方案是将NH4C1和(NH4)2SO4中的铵根离子(NH4+)转变为分子氨(NH3),NH3循环回纯碱或己内酰胺单元,酸根离子则可以转化为氯化氢与硫酸,分别用于氯乙烯生产和循环回到己内酰胺过程。此举既可以为两大行业省去合成氨厂的投资与消耗,又可以解决铵盐副产物过剩的问题。该项技术的重大意义还在于二氧化碳(CO2)的资源化利用,由于纯碱生产过程不再消耗合成氨,这使其成为一个大规模转化CO2的净过程,为温室气体的大规模资源化利用提供了新的思路。采用化学链技术分解氯化铵和硫酸铵是一种有效的回收氨氮资源的方法。借助化学链载体的循环作用,可将氯化铵的分解过程拆分成“释氨”和“释氯”两个反应。在释氨反应中,载体固定住氯化氢(HCl)而释放出NH3,NH3循环回纯碱单元;在释氯反应中,载体被再生并释放出HCl,HCl可作为氯乙烯等工业的廉价氯源。类似地,通过载体作用同样可将硫酸铵的分解过程拆分为“释氨”和“释硫”两个反应。其中,硫酸铵的释氨反应所得氨气循环回己内酰胺单元;释硫反应得到的二氧化硫(SO2)可加工制成硫酸,也循环回己内酰胺单元作为贝克曼重排反应的催化剂,进一步为己内酰胺企业省去浓硫酸的制备或运输费用。本文针对化学链分解氯化铵和硫酸铵展开系统的化学工程研究,目的是实现上述过程的工业化,促进纯碱和己内酰胺行业的技术进步,也为CO2大规模转化制备纯碱奠定研究基础,论文内容包含以下方面:1.在等温固定床反应器中研究了以氧化镁为载体化学链分解氯化铵过程的释氨和释氯反应动力学,定量考察了温度、粒径、摩尔比和水分压对反应速率的影响。结果表明,释氨反应为随机成核-快速生长机理,表观活化能为50.27kJ/mol;释氯反应的机理为二维界面反应(柱状颗粒),表观活化能为65.00 kJ/mol;氧化镁载体颗粒的比表面积在两个反应中都起着关键作用;释氯反应的速率正比于气相中水蒸气的摩尔分率。2.针对化学链分解氯化铵过程的强吸热特性,提出一种新型的变气速流化床反应器构型,并基于此概念设计了一种专门用于氯化铵热解分离的整体式错流换热热解反应器。对热解反应器作了年处理量1万吨氯化铵中试装置的初步设计计算,释氯段的设计热解温度为600℃,释氨段为350℃;所需烟气流量为1.36 m3/s;反应器总换热面积为210 m2。同时,采用数值计算的方法,通过调整壁面厚度,优化了反应器的热负荷分布,优化后释氨段和释氯段都运行在设计温度附近,转化率均达到0.99。最后,采用基于颗粒动理学理论的双流体模型模拟变气速流态化过程,对比了常规流化床和变气速流化床的操作性能和轴向/径向流动参数的分布。3.系统性地研究了化学链分解硫酸铵的释氨反应。首先,研究了硫酸铵单独热分解的非等温动力学。硫酸铵的非等温热分解分为三阶段,活化能分别为96.47、79.47和98.30 kJ/mol。随后,以氨回收率为指标,对载体进行了筛选,结果表明以氧化钙和氧化镁为载体可以基本实现氨的全部回收,而氧化铁则不能。在固定床中分别研究了氧化镁和氧化钙与硫酸铵混合热解的释氨动力学,表明氧化镁的热解过程分为两步,活化能分别为87.31和113.65 kJ/mol,氧化钙的热解活化能为88.10 kJ/mol。最后,探索了氧化钙为载体硫酸铵湿法蒸氨的可行性,实验结果表明,湿法蒸氨工艺简单可行,可将氨全部回收。对比了干法制氨和湿法蒸氨的优缺点,并提出了三种化学链分解硫酸铵的工艺路线。4.借助电解质溶液热力学模型ENRTL研究了硫酸铵湿法蒸氨过程中CaSO4-(NH4)2SO4-NH3-H20四元系统的平衡组成,采用溶解度、渗透系数、溶解热和比热等多种热力学数据回归模型参数。结果表明,模型参数回归的精度较高,模型计算值与实验值符合良好;回归模型参数时采用的热力学数据类型越多,所得模型的准确性和预测性能越好。通过所得模型预测了四元系统中CaSO4的溶解度和相转变行为。
蒋严伟[6](2018)在《磷酸盐基高铝耐火可塑料的制备及性能研究》文中研究说明近年来,磷酸盐结合剂以及磷酸盐基高温复合材料由于其良好的性能引起了广泛的关注。磷酸盐基高铝耐火可塑料作为一种重要的不定型耐火材料,由于其在中高温下(700-1400℃)有着良好的机械性能,常被作为耐磨修补材料用于中温锅炉(700-1100℃)。然而,由于煅烧温度的限制,使得此耐火材料的强度在其工作温度下不能达到最佳。目前,关于中温下增强高铝耐火材料机械强度的文献报道较少,因此设计一种新型耐火材料或增强耐火材料的性能使其与工作温度相配是至关重要的。本文对不同磷酸盐结合剂以及耐火材料的组成结构和性能进行了研究,主要研究内容如下:1.以不同Al/P摩尔比的氢氧化铝和磷酸为原料制备了一系列的磷酸铝盐结合剂。通过结合剂的组成、粘度、晶型转变、含水量等因素对结合剂的性能进行研究。结果表明,当Al/P=1/3时,结合剂的组成为Al(H2PO4)3,随着Al/P比例的增加,结合剂中的组成为Al(H2PO4)3和Al(H2PO4)(HPO4)的混合物。磷酸二氢铝(Al(H2PO4)3)相比与其他磷酸盐有着较好的粘结性能,Al(H2PO4)(HPO4)含量的增加将使得结合剂的粘结性能下降。此外随着温度和含水量的升高,磷酸铝盐结合剂的粘度将会降低,使得其润湿性能提高。2.以磷酸二氢铝为结合剂,煅烧氧化铝和硅灰为主要填料,铝酸钙水泥为促凝剂,纳米氧化铜为烧结助剂,0-1 mm和1-3 mm粒径的棕刚玉为骨料制备磷酸盐基高铝耐火可塑料。通过耐火材料的组成、微观结构、线性变化率、显气孔铝、体积密度、抗压和抗折强度等研究硅灰含量、氧化铜烧结助剂、棕刚玉骨料的填充等因素对耐火材料的影响。结果表明:(1)硅灰在耐火材料中的含量在8-12 wt.%最为合适;(2)5 wt.%纳米氧化铜的添加可以与氧化铝在900℃形成铝酸铜尖晶石结构,使得耐火材料的抗压和抗折强度提高近一倍;(3)40-50 wt.%的0-1 mm棕刚玉骨料的添加,不仅可以有效的降低结合剂的用量,而且可以在耐火材料中起到骨架的作用,使得耐火材料的致密性以及抗折强度得到显着提高;(4)1-3 mm棕刚玉的加入则会因粘结界面面积减小,导致耐火材料的强度降低。3.以硼酸为烧结助剂,制备磷酸盐基高铝耐火可塑料。通过对硼酸与氧化铝的相转变行为以及不同硼酸添加量的耐火材料的线性变化率、显气孔率、体积密度、抗压抗折强度、微观形貌等进行研究,得到如下结果:当氧化铝硼酸混合物分别在700-950℃和950℃以上煅烧时,产物分别为细长型的2Al2O3·B2O3晶须和粗短型的9Al2O3·2B2O3晶须,并且在摩尔比Al/B>9/2时,硼酸铝晶须的组成和微观结构将不受Al/B摩尔比的影响。此外,适当硼酸的添加将显着的提高耐火材料的致密性以及机械强度,过多的硼酸将会在耐火材料中引入大量的结合水并且水分的蒸发将会对耐火材料产生一定的膨胀作用,同时过多的硼酸还将导致大量硼酸铝晶须生成,在耐火材料内部产生内应力,使得强度降低。此外,硼酸在高铝耐火材料的最佳加入量受温度的影响,总的来说,在煅烧温度为700℃,900℃和1100℃时,磷酸盐基高铝耐火可塑料全粉料体系中硼酸的最佳添加量分别为5 wt.%、4 wt.%和3 wt.%。
闫丽云[7](2014)在《氧化镁湿法烟气脱硫副产品再生循环利用的研究》文中进行了进一步梳理氧化镁湿法烟气脱硫技术具有脱硫效率高、不易结垢、操作简单等优点,近年有了快速发展,国内已投运世界上最大容量的氧化镁湿法烟气脱硫系统,该技术有望成为我国未来主导脱硫技术之一。氧化镁湿法烟气脱硫技术在我国推广应用的关键是脱硫副产品的回收与循环利用,包括再生氧化镁和硫的回收利用。本文针对工业级的氧化镁湿法烟气脱硫副产品,应用理论分析、小型冷态实验研究、大型热态实验研究、气固两相流数值模拟等方法,研究了其物料特性、再生循环利用的可行性及关键运行参数对其再生循环利用效果的影响等,主要研究内容和创新点包括:①在国内设计建造了一个工业级的大型热态实验系统,用于对工业级氧化镁脱硫副产品的再生循环利用特性进行实验研究该实验系统包括:内直径为500mm和高为6780mm的炉膛、加料口、布风板及三个天然气喷嘴等;辅助系统包括物料供给系统、空气加热系统、烟气处理系统、产品回收系统、送引风系统、数据测量和采集系统等。整个系统设计参数为:压缩空气流量为200Nm3/h;供料量为80Kg/h;天然气流量为17Nm3/h;从焙烧炉出来的烟气量为300Kg/h;空预器后的热空气温度为650℃;二级空气冷却器后的烟气温度为250℃;进入引风机的烟气温度小于250℃;烟气处理系统循环泵的循环量为50L/min。②国内首次对工业级氧化镁脱硫副产品的结构特征和热解反应动力学进行了实验研究通过扫描电子显微镜成像发现实验所用的工业级氧化镁脱硫副产品具有类似于片状的分层结构,它的外形结构比较光滑致密,有较少的空隙;通过热重实验发现工业级的氧化镁脱硫副产品总的质量损失随粒径的减小而增加,但是粒径对副产品热解过程中各个失重阶段的质量损失的影响是不一样的;碳粉的加入对硫酸镁的热解有明显影响,能降低其热解温度,使其热解过程更加容易;副产品在有氧条件下热解时,最后一个热解峰后移,反应向高温区移动。③国内首次对从工业级氧化镁脱硫副产品中回收硫的可行性及影响因素进行了实验研究和计算分析;对再生氧化镁的结构特性进行了分析;比较了煤中含硫量为1.65%,容量为300MW的火电机组运用氧化镁脱硫再生技术与石灰石-石膏法脱硫技术的经济性主要的研究结果表明副产品的化学反应主要发生在炉膛的下部区域;当过剩空气系数为1.05,副产品中亚硫酸镁的含量为60%时,焙烧气中SO2的摩尔含量为10.5%;副产品中水分含量占15%时,二氧化硫浓度仍能达到9.2%;富氧燃烧时应控制空气中氧气含量不超过31%;减少过剩空气系数、增加给料量、减少结晶水含量及适当降低炉温等能显着提高焙烧气中SO2的摩尔含量;经济性分析表明氧化镁脱硫再生技术的经济性比较好;当焙烧温度为900-1000℃时,实验获得的焙烧产品氧化镁活性较高;当焙烧温度达到1100℃时,焙烧产品氧化镁有轻微的烧结现象,活性较低。④工业级大型热态实验系统炉内气固流动及燃烧反应过程的数值模拟基于Gambit和Fluent软件,对焙烧炉进行建模,选择合适的网格结构和数量。首先对炉内的三维气相燃烧过程进行了数值模拟,在此基础上,采用离散相模型对炉内的气固流动进行了研究。结果表明:炉内燃烧时的气相流场分布符合实炉实验时炉内流动趋势;加入颗粒相后,炉膛下部颗粒浓度变化较大;在给料口的附近,颗粒浓度有较大波动;在炉膛上部,颗粒混合均匀;在炉壁附近,颗粒浓度较高,炉中心区域颗粒浓度分布相对较低且比较均匀。
亢万忠[8](2011)在《镁法烟气脱硫副产物资源化利用研究》文中提出二氧化硫是最常见的大气污染物,燃煤锅炉烟气排放是大气中二氧化硫的主要来源,烟气脱硫是减少二氧化硫排放的的有效途径。烟气脱硫的方法很多,湿式氧化镁法因其投资低、流程短、占地省、效率高和运行可靠而被广泛使用。近年来,回收型氧化镁法越来越受到业界的关注,其中以脱硫副产物热解回收二氧化硫和氧化镁法备受青睐,回收的二氧化硫用于氧化制酸,氧化镁作为脱硫剂循环使用。本课题在研究脱硫副产物的主要化学物质亚硫酸镁和硫酸镁热解条件的基础上,对工业装置的实际脱硫副产物进行了热解研究,以期获得较高的氧化镁回收率和活性。本研究考察的热解条件包括热解温度、升温速率、恒温时间、样品含水率等,对热解效果的评价包括样品分解率、二氧化硫产率、氧化镁含量、氧化镁的活性等。氧化镁的活性分别采用简易水化法和柠檬酸法,并采用X-衍射(XRD)分析考察氧化镁的晶格结构变化。本研究证实,亚硫酸镁在400℃左右开始热解,当温度达到550℃时,二氧化硫产率达到92.0%。氧化镁产物X-衍射(XRD)分析表明选择550℃作为亚硫酸镁的热解温度是合适的,温度再升高时氧化镁晶粒的嵌镶块的尺寸逐渐增大,晶体的结晶程度提高,活性受影响而降低。在550℃热解温度下对亚硫酸镁热解产物氧化镁活性的分析证实,其活性要优于工业级氧化镁的活性,说明550℃作为亚硫酸镁的热解温度是合适的。在此过程中,研究热解温度达到550℃后,在0.5小时至2.0小时的恒温时间范围内,证实恒温时间为2小时时对二氧化硫和氧化镁的产率最大。另外,研究也发现,亚硫酸镁含水率的增加不利于其热解反应,也会影响热解产物氧化镁的活性。添加活性炭作为还原剂对亚硫酸镁热解基本不起作用,故在亚硫酸镁热解过程中无需添加还原剂进行热解反应。较低的热解升温速率有利于获得较高活性的氧化镁。对硫酸镁热解研究证实,在添加活性炭作为还原剂的条件下,硫酸镁在650℃左右开始热解,当温度达到850℃时,二氧化硫产率达到98.7%,认为热解过程基本结束。在850℃热解温度下,测得的热解产物氧化镁的活性接近试剂级氧化镁的活性,说明850℃作为硫酸镁的热解温度是合适的。对氧化镁产物X-衍射(XRD)分析表明选择850℃作为硫酸镁的热解温度是合适的,继续升高硫酸镁的热解温度,使氧化镁晶格完善,降低氧化镁的活性。同时证实,硫酸镁热解温度到达850℃后采用2小时的恒温,对获得较高的氧化镁活性是必要的。另外也发现,较低的热解升温速率有利获得较高活性的氧化镁。工业装置脱硫副产物干渣在35℃下相对比较稳定。在550℃时热失重为31%,650℃时热失重到达62%。在600-700℃热解温度时,其热解产物氧化镁的结晶程度低、活性好,选择热解恒温时间为2小时较合适。热解温度到800℃以上,甚至900℃时,部分氧化镁被烧结,活性降低。脱硫副产物采用热解方法对其进行热分解与回收的技术路线是可行的,此基础理论研究可为工业化装置的实施提供理论基础与实践依据。
余建川,向兰,吴庆流,金涌[9](2004)在《循环流化结晶中温度对氢氧化镁结晶行为的影响》文中指出考察了采用循环流化结晶法制备氢氧化镁过程中反应温度对产物形貌、粒径及过滤性能的影响。研究结果表明:温度越高,越有利于形成结晶性能较好的大粒径易过滤产物,控制反应温度在40℃以上,即可获得较为理想的过滤效果。
秦玲[10](2021)在《水泥基材料早期碳化反应动力学和长期性能研究》文中进行了进一步梳理随着全球经济和工业化的快速发展温室气体大量排放,导致近一百年来全球气温急剧上升,温室效应对环境造成了显着的负面影响。二氧化碳是最主要的温室气体,而水泥行业又是二氧化碳的主要工业生产源,因而降低水泥行业的碳足迹势在必行。所以,本文提出利用水泥基材料对二氧化碳气体进行捕捉固化。首先,基于分子动力学原理对水泥基材料早期碳化反应动力学进行了模拟与分析计算。揭示了Ca CO3原子尺度沉淀机理,包括无定型方解石的形成、结晶等,阐述了掺合料的组成(例如Si、Al等)对碳化动力学的影响等。研究结果发现,相对于经典力场,反应力场下模拟计算的碳酸钙聚合反应活化能,Ca-O、Ca-Ca、Ca-C的原子间距和Ca的配位数更接近于试验值。碳酸钙聚合速率及聚合度随温度的升高而升高,随Ca2+浓度的增大而增大。温度的升高以及Ca2+浓度的增大降低了碳酸钙聚合反应活化能。温度提高以及Ca2+浓度的增大使原子的局部应力变大,系统中各原子的局部应力是驱动胶凝转变的驱动力,局部应力越大,碳酸钙聚合速率会越大。溶液中Si及Al组分含量越高碳酸钙聚合反应速率越低,反应活化能越大。然后,对掺加各种矿物掺合料的碳化养护水泥基材料的基本性能(强度、干缩、电通量、气体渗透、毛细吸水)进行了研究,并以典型的掺合料煤矸石为主要研究对象,进行了XRD、FTIR、TG-DTA、29Si NMR、MIP、BSE、SEM等测试对掺加煤矸石水泥石的相组成及微观结构进行了分析。研究结果发现,碳化养护可以有效提高水泥石的早期抗压强度,可以弥补部分掺合料的加入对强度造成的损失。掺合料的存在可以促进碳化反应,进而可以使水泥石强度提高更多。煤矸石与碳化养护的耦合作用有利于提高水泥石体积稳定性,碳化养护降低了水泥石的传输性能。碳化养护可以增大水泥石中C-S-H的平均链长和聚合度,提高了水泥石平均Si/Ca比和Al/Ca比,对水泥石孔隙结构有细化作用,碳化养护后100~1000 nm孔径的孔隙明显减少,各龄期孔隙率降低。此外,对掺加煤矸石水泥石的常温/低温硫酸盐侵蚀性能(包括强度变化、质量损失、体积变形)进行了试验研究,并对其硫酸盐侵蚀后水泥石相组成及微观结构的变化进行了分析。研究结果发现,PC-CG水泥石试样在常温、低温硫酸盐侵蚀1个月后抗压强度均略有增加,而在常温、低温侵蚀6个月后抗压强度分别下降,碳化养护可以降低水泥石常温、低温硫酸盐侵蚀后强度的降低及结构的劣化。侵蚀6个月后,含0%或10%煤矸石的碳化养护试样强度仍高于相应的未碳化试样未侵蚀强度。PC-CG水泥石在常温、低温硫酸盐溶液中浸泡时间越长体积膨胀越明显,而碳化养护可以抑制这种体积膨胀。常温硫酸盐侵蚀对水泥石的破坏高于低温硫酸盐侵蚀。最后,为了更好的捕捉固化二氧化碳,本文提出了一种固碳新方法,在水泥浆体搅拌期捕捉二氧化碳,生成碳酸钙乳浊液,研究其对水泥基材料性能(强度、流动性、凝结时间)、相组成及微结构的影响,并对碳化养护以及制备碳酸钙乳浊液这两种固碳方式进行了对比分析。研究结果发现,制备纳米碳酸钙乳浊液的方法可以完全避免由于碳化养护而可能导致的不利影响。纳米碳酸钙乳浊液使水泥石各龄期强度提高,使初凝时间和终凝时间均降低。同时,加速了硅酸盐水泥早期水化,使水化放热增加,使硬化水泥浆体中Ca(OH)2的生成增多,降低了硬化水泥石的孔隙率,细化了孔隙结构。
二、循环流化结晶中温度对氢氧化镁结晶行为的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、循环流化结晶中温度对氢氧化镁结晶行为的影响(论文提纲范文)
(1)冶炼烟尘矿浆法脱除有色冶炼烟气中SO2的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 主要研究内容 |
第二章 文献综述 |
2.1 SO_2的来源、性质、危害 |
2.1.1 SO_2的来源 |
2.1.2 SO_2的性质 |
2.1.3 SO_2的危害 |
2.1.4 SO_2现行排放标准 |
2.2 SO_2脱除技术 |
2.2.1 干法脱硫技术 |
2.2.2 半干法脱硫技术 |
2.2.3 湿法脱硫技术 |
2.2.4 其他烟气脱硫技术 |
2.3 主要烟气脱硫技术对比 |
2.4 矿浆法脱除 SO_2研究进展 |
第三章 实验方法与装置 |
3.1 实验系统、试剂及仪器 |
3.1.1 实验系统 |
3.1.2 实验药品及仪器 |
3.2 实验研究技术路线 |
3.3 冶炼烟尘矿浆脱除SO_2脱除流程及评价 |
第四章 锰冶炼烟尘矿浆脱除SO_2实验研究 |
4.1 锰冶炼烟尘物相分析 |
4.2 SO_2脱除空白实验 |
4.3 不同工况条件对锰冶炼烟尘脱除SO_2影响的研究 |
4.3.1 矿浆浓度对脱除SO_2的影响 |
4.3.2 进口二氧化硫浓度对脱除SO_2的影响 |
4.3.3 氧含量对脱除SO_2的影响 |
4.3.4 初始浆液pH值对脱除SO_2的影响 |
4.3.5 反应温度对脱除SO_2的影响 |
4.3.6 搅拌速率对脱除SO_2的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 密闭电石炉灰矿浆脱除SO_2实验研究 |
5.1 密闭电石炉灰物相分析 |
5.2 SO_2脱除空白实验 |
5.3 不同工况条件对锰烟尘矿浆脱除SO_2影响的研究 |
5.3.1 矿浆浓度对脱除SO_2的影响 |
5.3.2 进口二氧化硫浓度对脱除SO_2的影响 |
5.3.3 氧含量对脱除SO_2的影响 |
5.3.4 初始浆液pH值对脱除SO_2的影响 |
5.3.5 反应温度对脱除SO_2的影响 |
5.3.6 搅拌速率对脱除SO_2的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
(2)不同活性氧化镁对碱式硫酸镁水泥性能的影响及机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 氯氧镁水泥 |
1.1.2 硫氧镁水泥 |
1.1.3 碱式硫酸镁水泥 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 原材料与试验方法 |
2.1 原材料与仪器 |
2.1.1 原材料 |
2.1.2 主要仪器 |
2.2 氧化镁表征方法 |
2.2.1 比表面积的测定 |
2.2.2 晶粒尺寸计算方法 |
2.2.3 变色时间的测定 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 试件制备方法 |
2.3.2 孔隙溶液制备与测试方法 |
2.3.3 抗压强度测试 |
2.3.4 抗水性测试 |
2.3.5 孔隙分布及孔隙率测试 |
2.3.6 水化热及凝结时间测定 |
2.3.7 物相及形貌分析 |
第3章 氧化镁的制备及其表征 |
3.1 引言 |
3.2 煅烧方案 |
3.3 表征 |
3.3.1 物相 |
3.3.2 氧化镁含量,比表面积,晶粒尺寸,变色时间和微观形貌 |
3.4 本章小结 |
第4章 不同活性氧化镁对BMSC性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 摩尔比和氧化镁活性对BMSC的影响 |
4.2.1 对BMSC凝结时间的影响 |
4.2.2 对BMSC水化历程的影响 |
4.2.3 对BMSC抗压强度的影响 |
4.2.4 对BMSC水化产物和微观结构的影响 |
4.2.5 对BMSC孔结构的影响 |
4.3 对BMSC的TG-DSC影响 |
4.4 对BMSC孔隙液相组成的影响 |
4.5 对BMSC抗水性能的影响 |
4.6 本章小结 |
第5章 MgO活性对添加矿物掺合料的BMSC性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 对添加矿物掺合料BMSC抗压强度的影响 |
5.3 对添加矿物掺合料BMSC水化历程的影响 |
5.4 对添加矿物掺合料BMSC水化产物和微观结构的影响 |
5.5 对添加矿物掺合料BMSC孔结构的影响 |
5.6 对添加矿物掺合料BMSC抗水性的影响 |
5.7 本章小结 |
第6章 结论、创新与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者在硕士期间科研成果简介 |
(3)钙基热化学储能材料及反应器性能强化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明表 |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 当前主要热化学储能体系 |
1.2.2 钙基热化学储能体系的研究现状 |
1.3 钙基储能体系面临的主要挑战及亟待解决的问题 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 氢氧化钙/氧化钙体系热化学储能材料制备及反应动力学研究 |
2.1 氢氧化钙储能材料结构与储能性能之间的关系 |
2.1.1 纺锤体氢氧化钙及片状氢氧化钙的制备 |
2.1.2 结果与讨论 |
2.1.3 循环稳定性研究 |
2.2 氮化硼掺杂氢氧化钙的热力学特性及反应动力学研究 |
2.2.1 材料制备及表征 |
2.2.2 结果与讨论 |
2.2.3 循环稳定性分析 |
2.3 小结 |
第3章 碳酸钙/氧化钙体系高质稳定热化学储能材料的制备及性能 |
3.1 CaO/Ca_2SiO_4中空纳米纺锤体的热化学储能特性研究 |
3.1.1 CaO/Ca_2SiO_4中空纳米纺锤体的制备及表征 |
3.1.2 材料表征及性能测试方法 |
3.1.3 结果与讨论 |
3.2 氢氧化钙纳米环状材料的制备及热化学储能特性 |
3.2.1 材料制备过程 |
3.2.2 结果与讨论 |
3.3 小结 |
第4章 热化学储能固定床反应器熵产分析 |
4.1 物理模型的建立 |
4.1.1 两种几何模型介绍 |
4.1.2 计算的数学模型简介 |
4.1.3 模型网格无关性及计算有效性验证 |
4.2 二维模型的结果与讨论 |
4.2.1 脱水过程-壁面温度及孔隙率对反应过程的影响 |
4.2.2 加水过程-孔隙率及固体有效热导率对反应过程的影响 |
4.3 三维模型的计算结果与讨论 |
4.3.1 固定床反应器内基本反应特性 |
4.3.2 脱水过程影响因素及熵产分析 |
4.3.3 水合过程影响因素及熵产分析 |
4.4 小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 本文主要结论 |
5.2 主要创新点 |
5.3 未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
(4)十二水合硫酸铝铵制备结晶氯化铝的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 结晶氯化铝的用途 |
1.1.1 催化剂 |
1.1.2 水处理 |
1.1.3 农业及医学 |
1.1.4 硬化剂 |
1.2 结晶氯化铝的制备现状 |
1.2.1 以煤矸石为原料制备结晶氯化铝 |
1.2.2 以粉煤灰为原料制备结晶氯化铝 |
1.2.3 其他方法制备结晶氯化铝 |
1.3 粉煤灰提铝方法及十二水合硫酸铝铵等铝盐的产生 |
1.3.1 盐酸法 |
1.3.2 硫酸法 |
1.3.3 硫酸盐法 |
1.4 选题意义以及研究内容 |
1.4.1 选题意义 |
1.4.2 主要研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 结晶氯化铝的制备方法 |
2.2.1 十二水合硫酸铝铵-氯化氢气体结晶制备结晶氯化铝 |
2.2.2 氢氧化铝-浓盐酸反应结晶制备结晶氯化铝 |
2.3 表征测试方法 |
2.3.1 X射线衍射分析 |
2.3.2 扫描电镜分析 |
2.3.3 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)分析 |
第三章 十二水合硫酸铝铵-氯化氢气体反应制备结晶氯化铝 |
3.1 不同酸度下NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O溶液中铝的浓度 |
3.2 NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O酸溶液中通HCl气体反应结晶的工艺优化 |
3.2.1 通气速率对结晶的影响 |
3.2.2 通气时间对结晶的影响 |
3.2.3 温度对结晶的影响 |
3.2.4 铝离子初始浓度对结晶的影响 |
3.2.5 浓盐酸洗涤对结晶的影响 |
3.3 硫酸铝铵-氯化氢反应制备六水氯化铝过程中晶体形貌的研究 |
3.3.1 通气速率对晶体形貌的影响 |
3.3.2 通气时间对晶体形貌的影响 |
3.3.3 温度对晶体形貌的影响 |
3.3.4 铝离子初始浓度对晶体形貌的影响 |
3.3.5 浓盐酸洗涤对晶体形貌的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 氢氧化铝-盐酸反应制备结晶氯化铝 |
4.1 氢氧化铝-盐酸反应制备结晶氯化铝工艺条件的优化 |
4.1.1 盐酸浓度对结晶的影响 |
4.1.2 温度对结晶的影响 |
4.1.3 反应时间对结晶的影响 |
4.1.4 固液比对结晶的影响 |
4.2 氢氧化铝-盐酸反应制备结晶氯化铝过程中晶体形貌的研究 |
4.2.1 反应温度对晶体形貌的影响 |
4.2.2 反应时间对晶体形貌的影响 |
4.2.3 固液比对晶体形貌的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 工艺计算 |
5.1 硫酸铝铵-氯化氢气体制备结晶氯化铝的物料衡算和能量衡算 |
5.1.1 物料衡算 |
5.1.2 热量衡算 |
5.2 氢氧化铝-盐酸反应制备结晶氯化铝的物料衡算和能量衡算 |
5.2.1 物料衡算 |
5.2.2 热量衡算 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简况及联系方式 |
(5)化学链方法分解氯化铵和硫酸铵的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
第2章 文献综述 |
2.1 氯化铵分解技术 |
2.1.1 氧化镁法 |
2.1.2 氧化铁法 |
2.1.3 氧化锌法 |
2.1.4 氧化铅法 |
2.1.5 氧化锰法 |
2.2 硫酸铵分解技术 |
2.3 化学链技术 |
2.3.1 化学链完全氧化 |
2.3.2 化学链部分氧化 |
2.3.3 化学链选择氧化 |
2.3.4 其它化学链技术 |
2.4 固相反应动力学 |
2.4.1 等温动力学 |
2.4.2 非等温动力学 |
2.5 流化床反应器 |
2.5.1 流化床的流型划分 |
2.5.2 颗粒的Geldart分类 |
2.5.3 流化床的数值模拟 |
2.5.4 两相交互作用模型 |
2.6 电解质溶液热力学 |
2.6.1 电解质溶液的半经验模型 |
2.6.2 硫酸钙溶液体系研究现状 |
2.7 本文研究思路 |
第3章 化学链分解氯化铵的动力学研究 |
3.1 实验部分 |
3.2 数学模型 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 机理函数 |
3.3.2 温度的影响 |
3.3.3 粒径的影响 |
3.3.4 原料摩尔比的影响 |
3.3.5 水分压的影响 |
3.3.6 动力学方程 |
3.4 本章小结 |
第4章 化学链分解氯化铵的反应器设计和模拟 |
4.1 反应器构型的概念设计 |
4.1.1 变气速流化床反应器 |
4.1.2 整体式错流换热热解反应器 |
4.2 反应器的初步设计计算 |
4.2.1 物料衡算 |
4.2.2 能量衡算 |
4.2.3 烟气消耗量计算 |
4.2.4 反应器换热面积与尺寸计算 |
4.3 反应器的传热优化 |
4.3.1 数学模型 |
4.3.2 结果与讨论 |
4.4 变气速流化床的CFD模拟 |
4.4.1 数学模型 |
4.4.2 模拟工况及策略 |
4.4.3 模型验证 |
4.4.4 变气速流化床的模拟结果 |
4.5 本章小结 |
第5章 化学链分解硫酸铵的实验研究 |
5.1 硫酸铵热分解的非等温动力学 |
5.1.1 硫酸铵的热分解过程 |
5.1.2 活化能的求取 |
5.1.3 机理函数的选择 |
5.2 化学链分解硫酸铵载体的筛选 |
5.2.1 热力学计算 |
5.2.2 热重分析 |
5.2.3 固定床实验 |
5.3 氧化镁热分解硫酸铵的研究 |
5.4 氧化钙热分解硫酸铵的研究 |
5.5 氧化钙湿法蒸氨的实验探索 |
5.5.1 实验部分 |
5.5.2 结果与讨论 |
5.6 氧化钙载体干法和湿法的对比 |
5.7 硫酸铵的化学链循环工艺 |
5.8 本章小结 |
第6章 硫酸铵湿法蒸氨的热力学研究 |
6.1 热力学模型 |
6.2 结果与讨论 |
6.2.1 (NH_4)_2SO_4-H_2O二元系统 |
6.2.2 CaSO_4-H_2O二元系统 |
6.2.3 NH_3-H_2O二元系统 |
6.2.4 CaSO_4-(NH_4)_2SO_4-H_2O三元系统 |
6.2.5 NH_3-(NH_4)_2SO_4-H_2O三元系统 |
6.2.6 CaSO_4-NH_3-H_2O三元系统 |
6.2.7 四元系统的预测 |
6.2.8 回归的模型参数值 |
6.3 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(6)磷酸盐基高铝耐火可塑料的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 耐火材料简介 |
1.1.1 耐火材料定义 |
1.1.2 耐火材料组成及分类 |
1.1.3 耐火材料的增强方法 |
1.1.4 耐火材料的发展方向 |
1.2 循环流化床(CFB)锅炉简介 |
1.3 磷酸盐类无机结合剂 |
1.3.1 磷酸盐类无机结合剂的概述 |
1.3.2 磷酸盐无机结合剂的粘结机理 |
1.3.3 磷酸盐类无机结合剂的发展与应用 |
1.4 本课题的研究目的及主要内容 |
第二章 磷酸铝盐结合剂的组成结构与理化性能的研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 主要试剂及仪器 |
2.2.2 磷酸铝盐结合剂的合成 |
2.2.3 磷酸铝盐结合剂的红外表征 |
2.2.4 磷酸和氢氧化铝的理想红外计算 |
2.2.5 磷酸铝盐结合剂的组成测定及相转变的表征 |
2.2.6 磷酸铝盐结合剂粘度及密度的测定 |
2.2.7 不同含水量的磷酸二氢铝溶液表面张力的测定 |
2.2.8 不同含水量的磷酸二氢铝溶液对不同基材的接触角的测定 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 不同Al/P制备的磷酸铝盐结合剂组成的理论分析 |
2.3.2 不同Al/P制备的磷酸铝盐结合剂液相的红外表征 |
2.3.3 Al/P摩尔比对结合剂产物组成的影响的XRD分析 |
2.3.4 磷酸二氢铝组成结构随温度的变化 |
2.3.5 Al/P比例对结合剂粘度和密度的影响 |
2.3.6 含水量对磷酸二氢铝溶液的理化性质的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 中温煅烧下的磷酸盐基高铝耐火材料的增强 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要试剂及仪器 |
3.2.2 磷酸盐基高铝耐火可塑料的制备 |
3.2.3 干燥线性变化率和烧后永久线性变化率的测定 |
3.2.4 显气孔率和体积密度的测定 |
3.2.5 抗压强度和抗折强度的测定 |
3.2.6 耐火材料煅烧后的组成测定 |
3.2.7 耐火材料断面微观形貌的观察 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 不同Al/P合成的结合剂粘结性能的分析 |
3.3.2 硅灰对中温煅烧下的磷酸盐基高铝耐火可塑料的影响研究 |
3.3.3 纳米氧化铜的加入对耐火材料的组成的影响 |
3.3.4 煅烧温度对生成铝酸铜尖晶石的影响 |
3.3.5 纳米氧化铜对耐火材料物理性能的影响 |
3.3.6 纳米氧化铜对耐火材料机械性能的影响 |
3.3.7 耐火材料的微观形貌分析 |
3.3.8 骨料的填充作用对耐火材料的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 硼酸对磷酸盐基高铝耐火可塑料的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 主要试剂及仪器 |
4.2.2 Al_2O_3-H_3BO_3 二元体系相组成结构的测定 |
4.2.3 Al_2O_3-H_3BO_3 二元体系耐火试块的制备 |
4.2.4 磷酸盐基高铝耐火可塑料的制备 |
4.2.5 烧后永久线性变化率的测定 |
4.2.6 显气孔率和体积密度的测定 |
4.2.7 抗压强度和抗折强度的测定 |
4.2.8 耐火材料断面微观形貌的观察 |
4.3 结构与讨论 |
4.3.1 Al_2O_3-H_3BO_3 二元体系的相转变行为和硼酸铝的形成 |
4.3.2 硼酸含量对Al_2O_3-H_3BO_3 二元体系耐火试块强度的影响 |
4.3.3 硼酸对耐火材料物理性能的影响 |
4.3.4 硼酸对耐火可塑料机械性能的影响 |
4.3.5 耐火试块的微观形貌分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 全文总结及展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
(7)氧化镁湿法烟气脱硫副产品再生循环利用的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
1 绪论 |
1.1 我国发展氧化镁湿法烟气脱硫的必要性 |
1.1.1 我国能源、资源特点和环保现状 |
1.1.2 烟气脱硫技术 |
1.1.3 我国烟气脱硫技术中存在的问题 |
1.2 氧化镁湿法烟气脱硫技术的发展及工业化应用进展 |
1.2.1 氧化镁湿法烟气脱硫的典型代表工艺 |
1.2.2 氧化镁湿法烟气脱硫技术的应用 |
1.2.3 氧化镁湿法烟气脱硫工业化过程需要解决的关键问题 |
1.2.4 流化床焙烧工艺 |
1.3 本文的主要工作和技术路线 |
1.3.1 本文的主要工作 |
1.3.2 本文研究的技术路线 |
2 氧化镁烟气脱硫副产品物料特性和大型热态实验装置的设计调试 |
2.1 物料的物理特性对流化床内气固两相流动的影响 |
2.2 实验概况 |
2.3 实验条件 |
2.4 实验结果与分析 |
2.5 氧化镁烟气脱硫副产品大型热态实验装置系统概况 |
2.5.1 实验的目的及方法 |
2.5.2 实验系统及工作流程简介 |
2.5.3 实验系统的主要构成 |
2.6 实验系统操作步骤 |
2.6.1 粉碎机粉碎物料操作步骤 |
2.6.2 焙烧系统操作说明 |
2.7 点火操作步骤 |
2.8 焙烧炉点火升温 |
2.8.1 烘炉实验 |
2.8.2 炉内温升特性 |
2.9 本章小结 |
3 氧化镁烟气脱硫副产品热解和动力学研究 |
3.1 引言 |
3.2 热分析 |
3.3 动力学分析 |
3.3.1 速率常数 |
3.3.2 动力学模型函数 |
3.4 热分析实验 |
3.5 实验结果与讨论 |
3.5.1 热失重分析 |
3.5.2 动力学分析 |
3.5.3 氧气对副产品热解的影响 |
3.6 本章小结 |
4 氧化镁烟气脱硫副产品再生获取SO_2的可行性研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验工况安排 |
4.3 计算 |
4.3.1 计算模型 |
4.3.2 计算模型假设 |
4.3.3 组分的质量和热量守恒方程 |
4.4 结果和讨论 |
4.4.1 计算验证 |
4.4.2 计算结果分析 |
4.4.3 经济可行性分析 |
4.5 本章小结 |
5 氧化镁烟气脱硫副产品再生获取SO_2和MgO的热态实验研究 |
5.1 实验概况 |
5.1.1 物料特性 |
5.1.2 实验方法 |
5.1.3 炉温沿炉膛高度方向的分布 |
5.2 实验结果及分析 |
5.2.1 炉内燃烧状况分析 |
5.2.2 影响焙烧气中二氧化硫含量的因素分析 |
5.2.3 粒径分布测试分析 |
5.2.4 焙烧产物的电子扫描显微镜成像分析 |
5.2.5 焙烧产物氧化镁的活性分析 |
5.2.6 焙烧产物的颜色 |
5.3 本章小结 |
6 焙烧炉内燃烧过程及气固两相流动的数值模拟 |
6.1 引言 |
6.2 焙烧炉网格划分和边界条件 |
6.2.1 网格划分 |
6.2.2 网格数和网格质量检测 |
6.3 焙烧炉内天然气燃烧的数值模拟 |
6.3.1 边界条件 |
6.3.2 数学模型 |
6.4 模拟结果与分析 |
6.4.1 焙烧炉内的温度分布 |
6.4.2 速度分布 |
6.4.3 湍动能和湍流强度 |
6.4.4 z轴方向上不同位置处xy平面上的速度梯度 |
6.5 气固两相流动的数值模拟 |
6.5.1 气固两相流动数值模拟方法 |
6.5.2 颗粒随机轨道模型 |
6.5.3 气固两相流动的模拟结果与讨论 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.1.1 氧化镁脱硫副产品的热解与动力学 |
7.1.2 氧化镁脱硫副产品再生获取SO_2的可行性分析 |
7.1.3 氧化镁脱硫副产品再生获取SO_2和MgO的热态实验研究 |
7.1.4 焙烧炉内燃烧过程及气固两相流动的数值模拟 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
B 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目情况 |
(8)镁法烟气脱硫副产物资源化利用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪言 |
1.1 二氧化硫污染现状及其对环境的危害 |
1.1.1 烟气中二氧化硫的来源及排放现状 |
1.1.2 烟气中二氧化硫的危害 |
1.1.3 酸雨的危害 |
1.2 烟气脱硫技术概况 |
1.2.1 概述 |
1.2.2 国内烟气脱硫技术现状 |
1.2.3 烟气脱硫技术在我国应用所存在的主要问题 |
1.3 镁法烟气脱硫的原理及工艺 |
1.3.1 镁法烟气脱硫的原理 |
1.3.2 镁法烟气脱硫的工艺流程 |
1.3.3 典型代表工艺 |
1.4 镁法脱硫应用现状 |
1.4.1 镁法脱硫国外应用现状 |
1.4.2 镁法脱硫国内应用现状 |
1.5 镁法烟气脱硫在我国应用的优势 |
1.5.1 氧化镁的来源丰富 |
1.5.2 脱硫副产物可综合利用 |
1.6 国内烟气脱硫副产物热解回收技术 |
1.6.1 脱硫石膏回收硫联产碳酸钙技术 |
1.6.2 烧结球团烟气脱硫副产物的回收处理技术 |
1.6.3 镁法脱硫回收氧化镁和二氧化硫技术 |
1.7 课题的研究思路 |
第2章 实验与分析 |
2.1 MgSO_3、MgSO_4热解再生MgO |
2.1.1 实验原理 |
2.1.2 影响MgSO_3、MgSO_4热解的主要因素 |
2.1.3 热解效果及再生MgO的评价 |
2.2 实验流程与装置 |
2.3 实验试剂与制备 |
2.3.1 钙标准溶液的制备 |
2.3.2 EDTA标准溶液的制备与标定 |
2.3.3 氨缓冲溶液的制备 |
2.3.4 碘储备液的制备 |
2.3.5 碘标准溶液的制备 |
2.3.6 硫代硫酸钠标准溶液的制备 |
2.4 实验控制与计量 |
2.5 分析方法 |
2.5.1 SO_3~(2-)的测定 |
2.5.2 SO_4~(2-)的测定 |
2.5.3 SO_2的测定 |
2.5.4 MgO含量的测定 |
2.6 MgO活性的测定 |
2.6.1 简易水化法 |
2.6.2 柠檬酸法(CAA法) |
第3章 MgSO_3的热解研究 |
3.1 MgSO_3的制备 |
3.2 MgSO_3热解产物SO_2与热重的关系 |
3.3 MgSO_3热解产物MgO含量与热解温度的关系 |
3.4 热解温度对MgO活性的影响 |
3.5 升温速率与MgSO_3热解的关系 |
3.5.1 升温速率对SO_2产率的影响 |
3.5.2 升温速率对MgO含量的影响 |
3.5.3 升温速率对MgO活性的影响 |
3.6 热解恒温时间与MgSO_3热解的关系 |
3.6.1 恒温时间对SO_2气体产率的影响 |
3.6.2 恒温时间对MgO含量的影响 |
3.6.3 不同恒温时间对MgO活性的影响 |
3.7 MgSO_3含水率与热解的关系 |
3.7.1 MgSO_3含水率对SO_2产率的影响 |
3.7.2 MgSO_3含水率对MgO含量的影响 |
3.7.3 MgSO_3含水率对MgO活性的影响 |
3.8 添加还原剂对MgSO_3热解的影响 |
3.8.1 活性炭存在对MgSO_3分解的影响 |
3.8.2 还原剂存在对MgO活性的影响 |
3.9 小结 |
第4章 MgSO_4的热解研究 |
4.1 MgSO_4热解温度对其气体产率的影响 |
4.2 MgSO_4热解温度对MgO含量的影响 |
4.3 热解温度对MgO晶形结构的影响 |
4.4 MgSO_4热解温度对MgO活性的影响 |
4.5 升温速率对MgSO_4热解的影响 |
4.5.1 升温速率对气体产率的影响 |
4.5.2 升温速率对MgO含量的影响 |
4.5.3 升温速率对所得MgO活性的影响 |
4.6 恒温时间对MgSO_4热解的影响 |
4.6.1 MgSO_4热解过程对气体产率的影响 |
4.6.2 MgSO_4热解过程对MgO含量的影响 |
4.6.3 MgSO_4热解过程对所获MgO活性的影响 |
4.7 MgSO_4含水率对热解过程的影响 |
4.7.1 MgSO_4含水率对气体产率的影响 |
4.7.2 MgSO_4含水率对MgO含量的影响 |
4.7.3 MgSO_4含水率对MgO活性的影响 |
4.8 小结 |
第5章 实际脱硫副产物热解稳定性与热解条件 |
5.1 实际脱硫产物的来源与成份分析 |
5.2 实际脱硫副产物的热稳定性 |
5.3 温度对脱硫副产物热解的影响 |
5.4 恒温时间对脱硫副产物热解的影响 |
5.5 小结 |
第6章 实际脱硫副产物热解产物MgO的活性 |
6.1 热解温度对MgO活性的影响 |
6.1.1 XRD衍射图谱与MgO活性的关系 |
6.1.2 简易水化法对热解产物MgO活性的分析 |
6.2 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
发表论文 |
(10)水泥基材料早期碳化反应动力学和长期性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景与意义 |
1.2 水泥基材料碳捕获与封存研究现状 |
1.2.1 碳捕获与封存 |
1.2.2 水泥基材料碳化养护反应机理 |
1.2.3 碳化养护制度 |
1.2.4 碳化养护对水泥基材料性能的影响 |
1.2.5 矿物掺合料对水泥基材料碳化养护的影响 |
1.3 水泥混凝土硫酸盐侵蚀简介 |
1.3.1 常温硫酸盐侵蚀 |
1.3.2 低温硫酸盐侵蚀 |
1.4 分子动力学模拟简介 |
1.4.1 分子动力学基本原理 |
1.4.2 运动方程数值求解方法 |
1.4.3 系综 |
1.4.4 反应力场 |
1.5 本文的主要研究内容 |
第2章 研究方法与方案设计 |
2.1 引言 |
2.2 模拟方案 |
2.2.1 初始模型的构建与模拟方法 |
2.2.2 拓扑结构分析 |
2.2.3 局部内应力计算 |
2.3 试验原材料与研究方案 |
2.3.1 原材料 |
2.3.2 试验研究方案 |
2.3.3 试验方法 |
第3章 基于分子动力学模拟的水泥石碳化动力学研究 |
3.1 引言 |
3.2 不同力场下碳酸钙早期成核机理研究 |
3.2.1 碳酸钙胶凝过程中网络连通性的演变 |
3.2.2 聚合动力学 |
3.2.3 碳酸钙凝胶的结构 |
3.3 不同反应条件下碳酸钙早期成核机理研究 |
3.3.1 聚合动力学 |
3.3.2 碳酸钙凝胶的数量和尺寸 |
3.3.3 局部应力 |
3.4 掺合料组分SI、AL等对碳酸钙早期成核影响机理研究 |
3.4.1 聚合动力学 |
3.4.2 电荷分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 碳化养护对水泥石性能及微观结构的影响 |
4.1 引言 |
4.2 碳化养护水泥石性能 |
4.2.1 碳化养护水泥石强度 |
4.2.2 碳化养护水泥石干燥收缩 |
4.2.3 碳化养护水泥石氯离子渗透 |
4.2.4 碳化养护水泥石气体渗透性能 |
4.2.5 碳化养护水泥石毛细吸水性能 |
4.3 碳化养护水泥石相组成分析 |
4.4 孔结构及微观形貌分析 |
4.4.1 孔结构分析 |
4.4.2 微观形貌分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 碳化养护水泥石抗硫酸盐侵蚀性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 碳化养护水泥石常温硫酸盐侵蚀性能 |
5.2.1 强度 |
5.2.2 体积变形 |
5.2.3 质量变化 |
5.2.4 相组成分析 |
5.2.5 孔结构及微观形貌分析 |
5.3 碳化养护水泥石低温硫酸盐侵蚀性能 |
5.3.1 强度 |
5.3.2 体积变形 |
5.3.3 质量变化 |
5.3.4 相组成分析 |
5.3.5 孔结构及微观形貌分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 固碳方式对水泥石强度发展的影响分析 |
6.1 引言 |
6.2 纳米碳酸钙的表征 |
6.2.1 相组成分析 |
6.2.2 形貌分析 |
6.3 纳米碳酸钙乳浊液对水泥石基本性能的影响 |
6.3.1 流动性与凝结时间 |
6.3.2 强度 |
6.3.3 水化热 |
6.4 制备的纳米碳酸钙乳浊液对水泥石微观结构的影响 |
6.4.1 水泥石相组成 |
6.4.2 水泥石孔结构及微观形貌 |
6.5 两种固碳方式对比分析 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
四、循环流化结晶中温度对氢氧化镁结晶行为的影响(论文参考文献)
- [1]冶炼烟尘矿浆法脱除有色冶炼烟气中SO2的研究[D]. 徐瑞萍. 昆明理工大学, 2021(01)
- [2]不同活性氧化镁对碱式硫酸镁水泥性能的影响及机理研究[D]. 苗梦. 青海大学, 2021(02)
- [3]钙基热化学储能材料及反应器性能强化研究[D]. 黄彩凤. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2020
- [4]十二水合硫酸铝铵制备结晶氯化铝的研究[D]. 赵晓丽. 山西大学, 2019(01)
- [5]化学链方法分解氯化铵和硫酸铵的研究[D]. 潘腾. 浙江大学, 2019(03)
- [6]磷酸盐基高铝耐火可塑料的制备及性能研究[D]. 蒋严伟. 江南大学, 2018(01)
- [7]氧化镁湿法烟气脱硫副产品再生循环利用的研究[D]. 闫丽云. 重庆大学, 2014(05)
- [8]镁法烟气脱硫副产物资源化利用研究[D]. 亢万忠. 华东理工大学, 2011(07)
- [9]循环流化结晶中温度对氢氧化镁结晶行为的影响[J]. 余建川,向兰,吴庆流,金涌. 无机盐工业, 2004(01)
- [10]水泥基材料早期碳化反应动力学和长期性能研究[D]. 秦玲. 哈尔滨工业大学, 2021(02)