酸解磷矿论文-汤建伟,张宝林,范秀山,钟本和,张允湘

酸解磷矿论文-汤建伟,张宝林,范秀山,钟本和,张允湘

导读:本文包含了酸解磷矿论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:微波,磷矿,反应动力学,模型

酸解磷矿论文文献综述

汤建伟,张宝林,范秀山,钟本和,张允湘[1](2007)在《微波作用下酸解磷矿动力学模型研究》一文中研究指出在微波和加热作用下进行硫酸分解磷矿实验,建立了不同条件下的反应动力学模型,并研究了两种条件下反应过程的差异.实验结果表明.微波和加热作用下的化学反应活化能分别为20.82kJ/mol和13.56kJ/mol.微波作用使反应活化能和频率因子提高.当反应温度高于40℃,微波化学反应速率超过加热化学反应速率.反应温度低于70℃,微波能够提高传质、扩散速率.(本文来源于《化学反应工程与工艺》期刊2007年02期)

张艳丽[2](2004)在《活化疏松剂作用下酸解磷矿结晶动力学研究》一文中研究指出由磷矿制取磷酸和磷肥的化学加工方法可分为用无机酸分解和高温处理两大类,其中用硫酸分解磷矿是磷酸和磷肥生产的最主要方法。在酸分解磷矿的生产过程中长期以来存在着诸多问题,比如磷酸生产过程中,不稳定或细小的硫酸钙晶体,不仅使过滤发生困难,洗涤不完全,而且容易在过滤或洗涤过程中结块,影响操作正常进行;生产过磷酸钙、重钙以及尿基复合肥料等含磷产品时,在磷矿颗粒和溶液界面层里会生成过饱和度很高的硫酸钙溶液,从而导致大量细小的硫酸钙结晶生成,沉积于磷矿颗粒表面,所形成的固态膜将反应颗粒包裹起来,增大了磷酸向磷矿表面的扩散阻力,使磷矿的继续分解受到影响,减慢磷矿的分解速度,甚至中止溶解过程。国内外对于改善硫酸钙结晶状况做了不少研究,大都是定性描述添加剂及杂质对结晶的影响,对添加物作用下结晶过程和结晶动力学的研究很少。本课题就是在此基础上提出来的,从定性和定量两个角度出发,研究活化疏松剂作用下酸解磷矿过程中的结晶机理和结晶动力学,并探讨各种因素对其影响情况,为改善产品性能,选择适宜工艺条件,设计合理反应器提供依据。 工业生产中酸解磷矿的过程是一个极其复杂的伴有结晶的反应过程。由于磷矿中杂质的存在,结晶物中除硫酸钙以外还含有其它成分,并且不同的酸解过程所发生的反应和结晶的环境也有所不同,为了避开这些因素的影响,以便对硫酸钙的结晶过程作系统的研究,本课题采用化学纯碳酸钙、硫酸和磷酸为主要原料,模拟工业生产中酸解磷矿过程中的结晶环境,采用自行设计的改进型MSMPR结晶器(等温混合悬浮排料结晶器)模拟工业反应器,在模拟环境下,通过对影响硫酸钙结晶过程的各个因素的系统试验研究与考察,分别讨论了结晶温度、平均停留时间、游离硫酸浓度和活化疏松剂等因素对结晶过程的影响情况,利用数学回归的方法建立二水硫酸钙结晶的宏观动力学方程: G=3.83×10~5 exp(-1126.89/T)Cs~(1.25)τ~(-1.70) 采用郑州大学磷肥与复肥研究所最新开发的活化疏松剂ZL-01为添加物,研究了添加物的加入和用量对结晶过程的影响,采用系数校正的方法进一步建立了活化疏松剂作用下结晶过程的半经验数学模型: G’一5·658·e月0131 .G 结果表明,在本文所讨论的影响结晶过程的4个主要因素中,活化疏松剂的添加对结晶过程的影响最为显着,可以使晶体的成长速率成倍增加,晶体的形状整体改观,结晶质量明显提高;平均停留时间对结晶过程的影响次之;游离酸浓度对结晶过程的影响又次之:温度对结晶过程的影响相对较小。 本课题进行的结晶动力学研究属于酸解磷矿生产过程中的基础理论研究,掌握了活化疏松剂作用下二水硫酸钙结晶的动力学规律,就能够更好的控制结晶环境,更高效、更合理的利用活化疏松剂:就能够预测二水硫酸钙的结晶速度,为结晶器的设计提供理论依据,同时为进一步研究半水硫酸钙和无水硫酸钙的结晶规律打下坚实的理论基础。进而完善了酸分解磷矿生产过程中基础理论,对指导生产具有重要的现实意义。(本文来源于《郑州大学》期刊2004-05-20)

张宝林,侯翠红,王光龙,付敏,秦德志[3](2003)在《活化疏松剂对酸解磷矿反应过程中结晶的影响》一文中研究指出针对硫酸、磷酸分解磷矿过程中生成物CaSO4、CaSO4·2H2 O、Ca(H2 PO4) 2 ·H2 O的结晶状况及其对酸解磷矿反应的影响 ,采用添加不同类型添加剂 (下称活化疏松剂 )的方法改善结晶的晶习。实验结果表明 :适宜的活化疏松剂对晶习改变影响显着。相应试样的晶体尺寸分别从 88.75μm× 3 .1 3μm、31 μm× 6 .5μm、44.38μm× 2 0 .31 μm改变为66.5μm× 34μm、2 0 5μm× 2 2 .8μm、2 4 2 .5μm× 1 4 7μm。(本文来源于《化工矿物与加工》期刊2003年06期)

张丽[4](2003)在《活化疏松剂作用下酸解磷矿反应的动力学研究》一文中研究指出酸分解磷矿法是目前主要的磷肥生产工艺,普通过磷酸钙又是其中的主要产品之一。本课题从解决过磷酸钙生产中一直以来存在的堆置熟化期长,产品易结块的不利情况出发,对目前一种较为广泛推广的适宜于各种磷矿和工艺过程的工业技术——添加活化疏松剂法进行研究,找出其对硫酸分解磷矿反应过程的作用。 活化疏松剂APA(Activator and Porous Agent,简称APA)是一种以表面活性剂为主的有机-无机复合物。从表面活性剂的性质出发,实验先研究了活化疏松剂对硫酸钙结晶过程的影响。结果发现,活化疏松剂的加入改变了硫酸钙晶体的晶习,使之从细小的针状变为较粗大的棱柱状晶体。活化疏松剂对酸矿反应的影响,是通过考察酸浓度和操作温度对磷矿转化率的影响来考察的。在酸浓度对转化率的影响实验中发现,活化疏松剂对反应的控制步骤并无决定性影响,在酸浓度为30%-40%时,添加活化剂与空白条件下磷矿的转化率并无太大的变化,随着酸浓度的增加,活化剂对提高磷矿转化率的效果越来越明显。这说明反应在低浓度时,液固比大,硫酸钙对酸矿反应的阻碍作用小,APA在传质过程中发挥不了特殊作用。当硫酸浓度在45%~60%范围内逐渐增加,反应速度加快,硫酸钙结晶形成的包裹膜对传质的阻碍作用也逐渐增大。当APA存在时,生成的硫酸钙结晶在APA的作用下晶习发生改变,在磷矿颗粒表面生成的薄膜可透性增强致使磷矿的转化率提高。由操作温度对转化率的影响实验中,温度升高,磷矿的转化率增加,加入APA的反应转化率提高得更明显。这说明结晶过程是酸解磷矿反应的重要过程,APA对结晶过程的影响较大,从而显着的影响了整个酸解磷矿过程。对实验现象进行比较发现,加入APA后反应的最高温度比空白条件下的高且鲜肥所需的固化时间短。反应产物经24小时后取样时最明显的区别是空白条件下得到的反应产物较硬,浓度在大于60%时还有些粘,而加了APA的反应物料干燥、疏松。 对反应第二阶段,以粒径不变的收缩未反应芯模型为基础建立数学模型。假设在反应进行到t_0时刻时的未反应芯半径为R_0,此时刻包裹在未反应芯表面的固态膜称为固态膜1,并设液相反应物在该膜中的有效扩散系数为D_(eff1)(扩散系数为k_(1S)。将此时刻之后的反应近似看成定态过程,此时刻之后形成的固态膜称为固态膜2,它介于固态膜1与未反应芯之间,设液相反应物在其中的有效扩散系数为D_(eff1)。则对于该过程,液相反应物游离酸A通过固态膜1的扩散速率与通过固态膜2的扩散速率及未反应芯表面上的化学反应速率都相等,并且等于整个反应过程的宏观反应速率。最后郑州大学硕士学位论文推出酸解磷矿反应第二阶段的数学模型:吞材,kc,l/夕。 f天。丫f无、f从,丫天。、l+I一曰—l+I一加l一一. 又R。)又k,,)戈DeffZ)戈R。)(3一14)叽一" 一 将实验分析数据代入并进行了假设,得到硫酸分解磷矿反应第二阶段的反应动力学的数学经验模型:3石对,户,a,f,。刁—11一十一eM月户aR:‘。戈Itxc一x。(l一二。)蚤、甘,(5一8)丫口少I一ta 一 由计算结果可知,在相同反应时间下,添加活化剂的反应中的扩散系数比空白样中的大,即扩散过程中的阻力比空白的小,这从数学模型中说明活化疏松剂对固态膜的性状有影响。从计算数据来看,水浴锅温度为341K时,常数项数据波动较大,因此对扩散系数的表达式的假设及对模型的简化过程还存在一定的误差,还需进一步完善。 结合化学反应的阿累尼乌斯方程,由试验数据拟合建立了由反应时间、熟化温度和活化能表达的动力学方程: 20703空白:万=79.166e“T·In(t)+BI(5一12)添加ApA:Z=7 1 0.092e塑些 R丁·In(t)+BZ(5一13) 该反应活化能是以转化率为反应速率求出的,为反应的表观活化能。由拟合结果可知,空白反应中的表观活化能和频率因子比添加APA的小,而这两项反映了反应速率常数的大小。由结果知,添加活化剂的反应的反应速率常数大于空白反应的,说明活化剂的加入降低了反应过程中的扩散阻力,从而使反应速度加快,磷矿转化率提高。 该模型在硫酸浓度为63%,硫酸温度为353K,搅拌速度为300rpm,lh成t<24h,0.128~(Rs簇 0.154~,341K蕊T(353K条件下对实验结果的拟合情况较好,模型终值残差小于5%。不足之处在于在动力学方程中没有对酸浓度及磷矿粒径等影响因素进行研究,对于温度的影响还需做大量实验给予确定。此外,模型中的常数项B还需进一步确定其影响因素。 结晶过程是酸法磷肥生产中重要的过程之一。结晶的形状和大小在很大程度上决定着工艺流程、设备配置和生产的经济性,实际生产中工艺条件的控制都是围绕如何获得粗大、均匀的晶体进行的,用酸分解磷矿以制取过磷酸钙、萃取磷酸及其它含磷 郑州大学硕士学位论文产品都与硫酸钙结晶有直接联系。实验可知,活化疏松剂能够改变硫酸钙等晶体的晶习,因此,本课题不仅可?(本文来源于《郑州大学》期刊2003-04-30)

张丽,张宝林[5](2003)在《活化疏松剂对酸解磷矿反应过程的影响》一文中研究指出用硫酸分解开阳磷矿 ,研究了活化疏松剂 (APA)对该反应过程的影响。结果表明 ,活化疏松剂的加入对酸解磷矿过程中的固膜内扩散过程有影响 ,最终结果能提高磷矿的转化率 ,缩短熟化期 ,改善产品物性。(本文来源于《化工矿物与加工》期刊2003年02期)

张勇,张宝林,侯翠红,汤建伟[6](2000)在《活化疏松剂作用下酸解磷矿反应动力学实验研究》一文中研究指出用硫酸分解昆阳混矿 ,探讨了加入活化疏松剂 (APA)后对其反应动力学的影响 ,导出了动力学方程式 .结果表明 ,活化疏松剂的加入能提高过磷酸钙的转化率 ,缩短其熟化期 ,改善其物性 .(本文来源于《河南大学学报(自然科学版)》期刊2000年04期)

酸解磷矿论文开题报告

(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:

由磷矿制取磷酸和磷肥的化学加工方法可分为用无机酸分解和高温处理两大类,其中用硫酸分解磷矿是磷酸和磷肥生产的最主要方法。在酸分解磷矿的生产过程中长期以来存在着诸多问题,比如磷酸生产过程中,不稳定或细小的硫酸钙晶体,不仅使过滤发生困难,洗涤不完全,而且容易在过滤或洗涤过程中结块,影响操作正常进行;生产过磷酸钙、重钙以及尿基复合肥料等含磷产品时,在磷矿颗粒和溶液界面层里会生成过饱和度很高的硫酸钙溶液,从而导致大量细小的硫酸钙结晶生成,沉积于磷矿颗粒表面,所形成的固态膜将反应颗粒包裹起来,增大了磷酸向磷矿表面的扩散阻力,使磷矿的继续分解受到影响,减慢磷矿的分解速度,甚至中止溶解过程。国内外对于改善硫酸钙结晶状况做了不少研究,大都是定性描述添加剂及杂质对结晶的影响,对添加物作用下结晶过程和结晶动力学的研究很少。本课题就是在此基础上提出来的,从定性和定量两个角度出发,研究活化疏松剂作用下酸解磷矿过程中的结晶机理和结晶动力学,并探讨各种因素对其影响情况,为改善产品性能,选择适宜工艺条件,设计合理反应器提供依据。 工业生产中酸解磷矿的过程是一个极其复杂的伴有结晶的反应过程。由于磷矿中杂质的存在,结晶物中除硫酸钙以外还含有其它成分,并且不同的酸解过程所发生的反应和结晶的环境也有所不同,为了避开这些因素的影响,以便对硫酸钙的结晶过程作系统的研究,本课题采用化学纯碳酸钙、硫酸和磷酸为主要原料,模拟工业生产中酸解磷矿过程中的结晶环境,采用自行设计的改进型MSMPR结晶器(等温混合悬浮排料结晶器)模拟工业反应器,在模拟环境下,通过对影响硫酸钙结晶过程的各个因素的系统试验研究与考察,分别讨论了结晶温度、平均停留时间、游离硫酸浓度和活化疏松剂等因素对结晶过程的影响情况,利用数学回归的方法建立二水硫酸钙结晶的宏观动力学方程: G=3.83×10~5 exp(-1126.89/T)Cs~(1.25)τ~(-1.70) 采用郑州大学磷肥与复肥研究所最新开发的活化疏松剂ZL-01为添加物,研究了添加物的加入和用量对结晶过程的影响,采用系数校正的方法进一步建立了活化疏松剂作用下结晶过程的半经验数学模型: G’一5·658·e月0131 .G 结果表明,在本文所讨论的影响结晶过程的4个主要因素中,活化疏松剂的添加对结晶过程的影响最为显着,可以使晶体的成长速率成倍增加,晶体的形状整体改观,结晶质量明显提高;平均停留时间对结晶过程的影响次之;游离酸浓度对结晶过程的影响又次之:温度对结晶过程的影响相对较小。 本课题进行的结晶动力学研究属于酸解磷矿生产过程中的基础理论研究,掌握了活化疏松剂作用下二水硫酸钙结晶的动力学规律,就能够更好的控制结晶环境,更高效、更合理的利用活化疏松剂:就能够预测二水硫酸钙的结晶速度,为结晶器的设计提供理论依据,同时为进一步研究半水硫酸钙和无水硫酸钙的结晶规律打下坚实的理论基础。进而完善了酸分解磷矿生产过程中基础理论,对指导生产具有重要的现实意义。

(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。

酸解磷矿论文参考文献

[1].汤建伟,张宝林,范秀山,钟本和,张允湘.微波作用下酸解磷矿动力学模型研究[J].化学反应工程与工艺.2007

[2].张艳丽.活化疏松剂作用下酸解磷矿结晶动力学研究[D].郑州大学.2004

[3].张宝林,侯翠红,王光龙,付敏,秦德志.活化疏松剂对酸解磷矿反应过程中结晶的影响[J].化工矿物与加工.2003

[4].张丽.活化疏松剂作用下酸解磷矿反应的动力学研究[D].郑州大学.2003

[5].张丽,张宝林.活化疏松剂对酸解磷矿反应过程的影响[J].化工矿物与加工.2003

[6].张勇,张宝林,侯翠红,汤建伟.活化疏松剂作用下酸解磷矿反应动力学实验研究[J].河南大学学报(自然科学版).2000

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