本书是云南省自然科学基金“高硫煤还原分解磷石膏制取高浓度二氧化硫和高品质水泥原料”的研究成果之一，该书共分七章，主要介绍了利用黄磷尾气和高硫煤还原磷石膏的技术基础和试验结果，具体内容包括利用黄磷尾气和高硫煤还原分解磷石膏的热力学及动力学研究、利用热重分析仪对磷石膏的动力学研究、循环流化床分解磷石膏的冷态实验研究、磷石膏分解过程产生的烟气中的二氧化硫的回收及利用等。该书可供各大院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考书使用。

磷石膏是湿法磷酸生产过程中产生的工业废渣，是化学工业中排放量最大的固体废物之一。本书介绍了利用黄磷尾气和高硫煤还原磷石膏的技术基础和试验结果。全书共分七章，主要包括分别利用黄磷尾气和高硫煤还原分解磷石膏的热力学及动力学研究，利用热重分析仪对磷石膏的动力学研究，循环流化床分解磷石膏的冷态实验研究，磷石膏分解过程产生的烟气中的二氧化硫的回收及利用等。

本书可供环境工栏、能源工程以及湿法磷酸“三废”治理的工程技术人员和高等院校相关专业的师生阅读。

前言

1 绪论

 1.1 磷石膏的产生及其危害

1.1.1 磷石膏的产生

1.1.2 磷石膏的危害及其利用现状

 1.2 磷石膏的预处理

1.2.1 水洗工艺

1.2.2 浮选工艺

1.2.3 石灰中和改性法

1.2.4 球磨法

1.2.5 闪烧法

1.2.6 陈化法

1.2.7 筛分法

 1.3 磷石膏的综合利用

1.3.1 磷石膏在水泥工业中的应用

1.3.2 磷石膏在化学工业中的应用

1.3.3 磷石膏在建筑方面的应用

1.3.4 磷石膏在其他领域中的应用

 1.4 问题的提出

1.4.1 熟料的烧成问题

1.4.2 烟气中SO2的回收问题

l.4.3 推广应用问题

1.4.4 理论完善问题

 1.5 云南省磷石膏现状

1.5.1 云天化集团磷石膏产能状况

1.5.2 云天化集团磷石膏堆存状况

1.5.3 云天化集团磷石膏的主要化学组成及有害元素含量

1.5.4 云天化集团磷石膏的放射性特点

1.5.5 磷石膏堆置对环境影响的鉴别

1.5.6 云天化集团磷石膏排渣状况

1.5.7 云天化集团磷石膏利用现状

 1.6 研究的目的和意义

 1.7 研究的内容及技术路线

2 还原分解磷石膏的热力学研究

 2.1 黄磷尾气还原分解磷石膏的热力学研究

2.1.1 黄磷尾气成分分析及利用现状

2.1.2 CO还原分解磷石膏的热力学数据计算

2.1.3 CO还原分解磷石膏的平衡组成计算

 2.2 高硫煤还原分解磷石膏的热力学研究

2.2.1 我国高硫煤利用现状

2.2.2 高硫煤还原分解磷石膏的热力学计算

2.2.3 高硫煤还原分解磷石膏的平衡组成计算

 2.3 小结

3 还原分解磷石膏的试验研究

 3.1 磷石膏的热分解动力学研究

3.1.1 利用热重分析研究固体物质反应特性的现状

3.1.2 试验部分

3.1.3 试验结果及分析

 3.2 磷石膏中CaSO4与CaCO3的分解技术比较

 3.3 CO还原分解磷石膏的试验研究

3.3.1 试验用磷石膏的原料分析

3.3.2 试验装置及流程

3.3.3 磷石膏分解反应程度的判断依据

3.3.4 试验结果及讨论

 3.4 高硫煤还原分解磷石膏的试验研究

3.4.1 高硫煤的分析

3.4.2 试验装置及流程

3.4.3 试验结果及讨论

 3.5 磷石膏分解中硫系统的平衡分析

 3.6 小结

4 循环流化床分解磷石膏的冷态试验研究

 4.1 循环流化床简介

4.1.1 流态化技术的发展

4.1.2 循环流化床的工作原理

 4.2 循环流化床的工艺计算

4.2.1 循环流化床反应器的结构组成

4.2.2 工艺参数计算

 4.3 循环流化床内气、固两相流冷态试验研究

4.3.1 试验流程

4.3.2 试验装置与试验介质

4.3.3 试验内容和方案设计

4.3.4 试验数据的分析和处理方法

4.3.5 试验结果的分析和讨论

 4.4 小结

5 循环流化床内气、固两相流数值模拟研究

 5.1 流态化的数学模型

5.1.1 多相流模型

5.1.2 双流体模型及其封闭

5.1.3 双流体数学模型

 5.2 流化床内气、固两相流的数值模拟

5.2.1 几何模型建立及网格划分

5.2.2 两相流动模型的建立及求解

 5.3 模拟结果与分析

5.3.1 密相区内气泡的变化过程

5.3.2 流体迹线分布

5.3.3 床层空隙率的分布

5.3.4 床内颗粒浓度场分布

5.3.5 床内颗粒速度场分布

5.3.6 床内压降分布

5.3.7 湍动能和湍动能耗散率

 5.4 小结

6 选择性催化还原磷石膏分解产生烟气中的SO2

 6.1 催化脱硫技术的研究进展

6.1.1 催化氧化法脱硫工艺

6.1.2 催化还原法脱硫工艺

 6.2 催化剂的制备

6.2.1 催化剂制备过程中所需要的化学试剂

6.2.2 试验设备

6.2.3 催化剂的制备方法

 6.3 催化剂的评价

6.3.1 催化剂的评价指标

6.3.2 催化剂性能评价装置及试验流程

 6.4 选择性催化还原烟气中SO2的研究

6.4.1 制备方法及制备条件对催化剂性能的影响

6.4.2 Cu的负载量对催化剂性能的影响

6.4.3 焙烧温度对催化剂性能的影响

6.4.4 反应条件对催化剂性能的影响

 6.5 过渡金属元素的添加对催化剂性能的影响研究

 6.6 催化剂的表征

6.6.1 SEM扫描电镜分析

6.6.2 BET比表面积测定

6.6.3 X射线衍射(XRD)物相分析

6.6.4 XPS光电能谱分析

 6.7 小结

7 结论及建议

 7.1 结论

 7.2 建议

 7.3 本研究工作的主要创新点

附录 二氧化硫排放标准

参考文献