CO等离子体还原CaSO 4 的研究
发布时间：2021-12-21 21:24
气体经过等离子体活化后具有很高的化学活性,可以加快化学反应速率。本实验利用微波产生的CO等离子体还原CaSO4,结果表明,激发态CO含量是影响反应速率的重要因素,在CO流量为0.6 L/min,微波输入功率为1350 W下,反应温度为875℃,反应12 min,转化率就可达86.01%。
【文章来源】：广东化工. 2020,47(16)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
实验装置示意图
取适量Ca SO4·2H2O粉末放入直径为120 mm的表面皿中，加入少量去离子水，用洁净的金属药匙充分搅拌后，用压片机将Ca SO4·2H2O制成圆柱形片状物，压片时压力在500N左右。选取直径为6 mm左右，高为2 mm左右的圆柱形块状物置于80℃的鼓风干燥烘箱中干燥12 h，除去因Ca SO4·2H2O制备过程中混入的自由水。再用精度为0.02 mm的游标卡尺测量干燥后的圆柱形颗粒，选取高为2±0.1 mm、直径为6±0.1 mm的颗粒用作下一步反应。得到的样品颗粒如下图2-2所示：2.2.2 CO等离子体还原Ca SO4过程
2.2.2 CO等离子体还原Ca SO4过程密封反应器中含有一个电磁加热线圈(如图2-3C)，用于控制Ca SO4·2H2O颗粒温度，电磁加线圈在反应器中的高度可调节，电磁加热线圈中的铁质圆柱平台(如图2-3B)温度可通过电源开关进行调控，在不加热时，温度可在60 s内可由800℃降到450℃，降温速度很快，铁质基座的温度由热电偶测量得到，CaSO4·2H2O颗粒置于导热性能良好的石墨圆盘上，石墨圆盘再放置于铁质圆柱台上(如图2-3B)，由于石墨具有良好的导热性，所以忽略铁质基座与石墨的温差，默认石墨平台温度与铁质基座的温度一致。反应开始前，先将铁质圆柱平台温度升高到所需反应温度，维持1 min后，可保证石墨基座的温度与铁质基座温度相同，再启动微波等离子体发生器，等反应条件达到稳定后，将电磁线圈调到实验预设高度再开始计时，本实验设定高度为石墨圆盘距离等离子体喷出轴向5.5 cm处，达到反应时间后，停止计时，关闭微波等离子体发生器，同时关闭CO气体，并将N2流量调到10 L/min，此时反应结束后，停止铁质基座的电磁加热，待反应底物在N2保护下冷却至80℃左右时，取出反应底物，将收集起来的反应底物置于干燥器中保存，实验产生的等离子体如图2-3A所示，采用GB/T5484-2012(石膏化学分析法)得到反应产物剩余Ca SO4含量、总体Ca元素含量以求得转化率[6]，将产物进行XRD分析得到产物的组成成分，利用发射光谱法对等离子体各类参数进行表征。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年我国磷石膏利用现状、形势分析及措施[J]. 叶学东. 硫酸工业. 2018(08)
[2]分子发射光谱法测量微波等离子体气体温度（英文）[J]. 邓磊,张贵新,刘程,谢宏. 光谱学与光谱分析. 2018(02)
硕士论文
[1]振动激发态在非平衡等离子体重整CH4/CO2过程的动力学作用研究[D]. 郭元伟.北京交通大学 2018
本文编号：3545203
【文章来源】：广东化工. 2020,47(16)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
实验装置示意图
取适量Ca SO4·2H2O粉末放入直径为120 mm的表面皿中，加入少量去离子水，用洁净的金属药匙充分搅拌后，用压片机将Ca SO4·2H2O制成圆柱形片状物，压片时压力在500N左右。选取直径为6 mm左右，高为2 mm左右的圆柱形块状物置于80℃的鼓风干燥烘箱中干燥12 h，除去因Ca SO4·2H2O制备过程中混入的自由水。再用精度为0.02 mm的游标卡尺测量干燥后的圆柱形颗粒，选取高为2±0.1 mm、直径为6±0.1 mm的颗粒用作下一步反应。得到的样品颗粒如下图2-2所示：2.2.2 CO等离子体还原Ca SO4过程
2.2.2 CO等离子体还原Ca SO4过程密封反应器中含有一个电磁加热线圈(如图2-3C)，用于控制Ca SO4·2H2O颗粒温度，电磁加线圈在反应器中的高度可调节，电磁加热线圈中的铁质圆柱平台(如图2-3B)温度可通过电源开关进行调控，在不加热时，温度可在60 s内可由800℃降到450℃，降温速度很快，铁质基座的温度由热电偶测量得到，CaSO4·2H2O颗粒置于导热性能良好的石墨圆盘上，石墨圆盘再放置于铁质圆柱台上(如图2-3B)，由于石墨具有良好的导热性，所以忽略铁质基座与石墨的温差，默认石墨平台温度与铁质基座的温度一致。反应开始前，先将铁质圆柱平台温度升高到所需反应温度，维持1 min后，可保证石墨基座的温度与铁质基座温度相同，再启动微波等离子体发生器，等反应条件达到稳定后，将电磁线圈调到实验预设高度再开始计时，本实验设定高度为石墨圆盘距离等离子体喷出轴向5.5 cm处，达到反应时间后，停止计时，关闭微波等离子体发生器，同时关闭CO气体，并将N2流量调到10 L/min，此时反应结束后，停止铁质基座的电磁加热，待反应底物在N2保护下冷却至80℃左右时，取出反应底物，将收集起来的反应底物置于干燥器中保存，实验产生的等离子体如图2-3A所示，采用GB/T5484-2012(石膏化学分析法)得到反应产物剩余Ca SO4含量、总体Ca元素含量以求得转化率[6]，将产物进行XRD分析得到产物的组成成分，利用发射光谱法对等离子体各类参数进行表征。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年我国磷石膏利用现状、形势分析及措施[J]. 叶学东. 硫酸工业. 2018(08)
[2]分子发射光谱法测量微波等离子体气体温度（英文）[J]. 邓磊,张贵新,刘程,谢宏. 光谱学与光谱分析. 2018(02)
硕士论文
[1]振动激发态在非平衡等离子体重整CH4/CO2过程的动力学作用研究[D]. 郭元伟.北京交通大学 2018
本文编号：3545203
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3545203.html
