微波外场中的硫酸钙碳热还原*
2012-10-17刘海燕刘代俊
无机盐工业 2012年12期
刘海燕,刘代俊,杨 军,于 洋,邓 林
(四川大学化工学院,四川成都 610051)
硫酸钙是湿法磷酸、烟气脱硫、无机氟化工等的主要副产品,年产量巨大,目前中国硫酸钙的累计堆放量超过3亿t。硫酸钙较为成熟的应用是作为建筑原料,如建筑砌块、石膏板材、水泥缓凝剂[1-2]等。但是,当前建筑砌块推广面较窄,受运输半径的限制,经济效益并不明显;将磷石膏用于石膏板材、水泥缓凝剂的原料,和目前中国拥有大量的优质天然石膏资源相比,也不具有显著优势。
与此同时,中国是世界上最大的硫酸生产国和消费国,但用于生产硫酸的硫磺原料大量依赖进口。20世纪90年代,中国开展了“三四六”工程,即是在高温下利用煤粉将磷石膏还原,得到SO2和水泥熟料,SO2经除尘、催化氧化、吸收后制备硫酸,这样既解决了磷石膏的堆放问题,又实现了硫酸资源的循环利用。由于工艺技术水平的限制,其开车成本一直处于高位运行[3],因此,“三四六”工程的技术流程并没有在中国大规模推广。但是,高温热法还原磷石膏制备硫酸和水泥这一循环经济的理念却一直指导着广大学者研究开发新型的反应器或流程[4-8]。
大量文献表明,微波场内的化学反应较常规热源内的反应速率有显著提高[9]。笔者在常规硫酸钙碳热分解研究的基础上,探究引入微波场后硫酸钙分解的效果,并分析二者的异同与优势。
1 实验方法
微波外源设备采用南京三乐公司WLD2S-07微波反应器,可在线测量物料温度及质量。……
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