年產(chǎn)10萬噸碳酸鋇工藝設(shè)計

年產(chǎn)10萬噸碳酸鋇工藝設(shè)計北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 北方民族大學(xué)教務(wù)Bariumcarbonatenotonlyiswidelyusedinbattery,capacitor,tube,ceramic,enamel,opticalglass,paint,coating,rubber,paint,ferrite,weldingrod,wattreatment,steelcementite,radiocomponentBariumsaltmanufacturingindustriesoftheimportantoneoftheproductsofinorganicchemicals,canalsobeusedasaapThegraduationdesignisusecarbonizationmethodtoproductbariumcarbontheadvantagesofthemethodistoincomecarbide,sAccordingtotheproductionrequirementsandaccesstoinformation,carriesonthecarbonizationmethodbariumcarbonateproductionprocessdesignandrelatedequipmentdesignandselection.theproductionrequire 1第一章碳化法生產(chǎn)碳酸鋇 3 31.1.1沉淀碳酸鋇工藝流程 3 41.2三廢的治理 6 61.2.2廢渣的治理 81.2.3廢水的治理 8 92.1連續(xù)碳化工藝 9 92.1.2反應(yīng)溫度 2.2連續(xù)碳化新工藝的探討 2.3結(jié)論 3.2.1生產(chǎn)能力 3.3工藝計算 3.3.1物料衡算 3.5.2浸取器 3.5.3碳化塔的設(shè)計 3.5.4加熱水箱換熱面積的確定 4.1設(shè)備的選型根據(jù) 4.2要緊設(shè)備一覽表 4.3要緊工藝操縱點一覽表 40 41英語原文 50 60酸鋇產(chǎn)品正朝著系列化、規(guī)格化、專用化方向進展7,以滿足不一致行業(yè)的要求。碳化法生產(chǎn)碳酸鋇產(chǎn)品硫及堿含量較低，但設(shè)備較復(fù)雜，流程較長7。經(jīng)綜合各東安丘化工三廠4。工業(yè)陶瓷等有關(guān)行業(yè)中，對碳酸鋇的需求量為每年3萬到4萬噸，碳酸鋇還可作為三聚磷酸鈉(五鈉)的濕法磷酸除硫酸根用。我國的彩電顯像管玻殼的生產(chǎn)需要大量的使用到粒狀碳酸鋇，由于碳酸鋇具有較強的X射線、鋇消費結(jié)構(gòu)中占38%,磁性材料占15%,陶瓷及滲碳劑各占7%,有關(guān)鋇鹽制造占理劑6%,玻璃制品20%,陶瓷工業(yè)4%,蓄電池1%,電容器4%,建材2%,精制工業(yè)水3%,其他鋇鹽制造25%4]。第一章碳化法生產(chǎn)碳酸鋇1.1碳化法生產(chǎn)碳酸鋇的探討1.1.1沉淀碳酸鋇工藝流程重碳酸鋇灰器圖1.1碳化法生產(chǎn)碳酸鋇流程圖解1.1.2生產(chǎn)原理重晶石與煤在回轉(zhuǎn)爐中進行還原反應(yīng)，溫度在600—800℃,按下式反應(yīng)：物料不斷前移，溫度在900—1200℃按下列反應(yīng)進行：在煅燒過程中，還會產(chǎn)生下列副反應(yīng)。重晶石首先還原成BaSO?,然后再還原成BaS.當(dāng)爐溫較低時，空氣過剩，或者BaS與潮濕空氣接觸還易生成碳酸鋇：含在重晶石中的雜質(zhì)在煅燒中也會參加反應(yīng)，生成BaSiO?、BaS?O?、BaFe?O?Ba?Al?0?對重晶石的還原與BaS的浸取都是有害的?；^原理硫化鋇在水中水解：二氧化碳制取原理青石與煤按一定配比，在石灰窯內(nèi)900—1200℃下發(fā)生下列反應(yīng)：碳化原理硫化鋇溶液與CO?在碳化塔內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)：2BaS+2H?O=Ba(OH)2·Ba(HS)2由于空氣含0?及S0?,伴隨著碳化反應(yīng)有BaSO?、BaSO?、BaS?O?及S的產(chǎn)生。鋇漿脫硫原理為了除去碳酸鋇漿中的硫化物，加入純堿，并加熱至90℃,發(fā)生如下反應(yīng)：控制范圍爐溫/℃石灰石與白煤配比烘干溫度/℃1.2三廢的治理Na?CO?+SO?=Na?SO?+CNa?SO?+S=Na?S?O?Na?S+H?S=2NaHSH?S+CaCN?+2H?O=(NH?)CS+1.2.2廢渣的治理1.2.3廢水的治理第二章碳化工段工藝探討B(tài)a(HS)?+CO?+H?O=BaCO2.1.2反應(yīng)溫度導(dǎo)地位。比如使用BaS濃度為4.2%,溫度為39.5℃與46.9℃下進行碳化，得到的產(chǎn)品堆密度分別為0.67與0.91。2.1.3硫化鋇的濃度堆密度分別為0.91與1.20從以上試驗數(shù)據(jù)能夠證明，碳酸鋇顆粒的大小與生成碳酸鋇時的反應(yīng)速度預(yù)碳化塔。新鮮硫化液先入預(yù)碳化塔，在此與第二塔的尾氣要緊發(fā)生如下的反Ba(OH)2·Ba(HS)?+2H?S=Ba(在預(yù)碳化時硫化鋇溶液中的S2離子增加一倍，這是長期以來所追求的理論要求，然而實際上達不到，這是由于接觸的氣體中不完全是硫化氫而還有二氧比如入預(yù)碳化塔時BaS濃度140克/升，預(yù)碳化終了為260克/升，僅增加了在預(yù)碳化塔中反應(yīng)60分鐘后，通過閥門改變氣體路線，使第一塔的尾氣通入原原先的碳化塔作為預(yù)碳化塔，再過60分鐘再變換一次。通過200分鐘以后，原鋇碳化約一半的程度，碳化是半碳化后的溶液直接與窯氣接觸，200分鐘為一個半碳化與碳化段相比，硫化鋇與二氧化碳的濃度下降速度要慢，也就是說碳化段生成碳酸鋇的速度比半碳化段快，從而判定二氧化碳的濃度對碳化反應(yīng)起著2.2連續(xù)碳化新工藝的探討“主碳酸化”兩步8。這里所指的是將碳酸化過程中產(chǎn)生的硫化氫氣體導(dǎo)入一個Ba(HS)2+CO?+H?O=BaCO?↓+2H?S量大小不一的氣泡，由于氣液接觸面積較小，只有氣泡影響了(3)中的反應(yīng)，氣泡內(nèi)部二氧化碳氣體不可能立刻就反應(yīng)，因而就降低為了降低鋇漿的水分，需增加過濾時間降低了塔內(nèi)，從不一致的高度，不一致的部位，與在不一致的位置進行(3)式反應(yīng)，出現(xiàn)一個立體碳化模式12]。由于氣體接觸面積此外，目前使用的碳化流程是間歇式加料間歇式來很多人作了大量的試驗與研究但都未實現(xiàn)連續(xù)化6。這里關(guān)鍵的問題是碳化過連續(xù)碳化方案之一，我們明白純堿生產(chǎn)中的碳化與碳酸氫氨生產(chǎn)中的碳化化中不產(chǎn)生固相，兩塔定期輪換使用，因此預(yù)碳化時正是碳化的清洗過程，也有二氧化碳與硫化鋇溶液接觸的地方就有碳酸鋇固相生成，如像上述那樣分為該方案的實質(zhì)是碳化與半碳化在一個塔進行，窯氣通過該塔后二氧化碳氣塔，在這個塔中硫化氫與硫化鋇溶液接觸進行預(yù)碳化，由于氣相中無CO?,因此連續(xù)碳化方案之二，該方案是一塔碳化一塔清洗，清洗時最好用硝酸或者2.3結(jié)論率低，設(shè)備龐大，操縱起來也比較困難。目前實現(xiàn)連續(xù)碳化的關(guān)鍵就是“結(jié)疤”第三章工藝設(shè)計及設(shè)備選型3.2設(shè)計根據(jù)3.2.2原料規(guī)格窯氣：CO?含量40%,N?含量50%,其他氣體含量10%。3.3工藝計算nga2=32436.05×103×5%/1.964/44=18.77×M?=(100000×10?/197.34)×34×2/1.417/36%/7200=9.3碳化塔中二氧化碳的汲取量M?'=32436.05×103×35%/7200=1576.75m3/hM?=(100000×10?/197.34)×34/2/1.417/7200=844.36M?=(100000×10/197.34)×34×2/1.417/7200=3377.50m3/h預(yù)碳化塔取出液含量計算：W?=(18.77×10?×197.34/7200)/[8.22×10?×(145+1000)W?=(100000×10?/197.34)×203.46/7200/[8.22×10?(145+1000)]碳化塔取出液含量計算W?=(100000×10)/7200/[8.22×10?×(145+1000)]3.4熱量計算查資料得20℃時，q"co=1557.192KJ/mol=1557.192×(90-20)=10900水的比熱C=4.02×103J/Kg·℃T=7.772×102/【8.22×10?×(1所需熱量Q?=【(8.22×145×203.46/169.39)+8.22×1.0×103】×4.02×103×M?=1.552×109/(4.02×103×30)=3.5設(shè)備計算年產(chǎn)10萬噸碳酸鋇，年操作時間7200重晶石含硫酸鋇85%、雜質(zhì)15%煙煤發(fā)熱量29185kJ/kg/、灰分20%重晶石(100%BaSO重晶石(100%BaSO?):煙煤(發(fā)熱量29302kJ/kg)=100:20進爐白煤量按式(1)折算30.55×0.85:(0.7089X則x=7.69t/h進爐煙煤按式(2)折算30.55×0.85:(29185Y/則y=5.21t/hx——重晶石含BaS04,85%T——BaSO?爐內(nèi)轉(zhuǎn)化率，65%M——白煤的投料量，7.69t/hx?——白煤中灰分含量，23.4%N——煙煤投料量，5.21t/hX?——煙煤中灰分含量，20%0.7253為BaS/BaSO?分子量之比W?=30.55*0.85*0.65*0.7253+30.55*0.85*0.35+30.55*0.15+7.69*0.234+3.回轉(zhuǎn)還原爐要緊計算式G——回轉(zhuǎn)爐小時產(chǎn)量(即熟料量),t/h;L——回轉(zhuǎn)爐的有效長度，m;K——系數(shù)，取0.048~0.056.式中，為回轉(zhuǎn)爐長徑比，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗為15~20,]核算回轉(zhuǎn)爐尺寸物料在回轉(zhuǎn)爐內(nèi)停留的時間按(6)式計算：式中——物料休止角，取35°S——回轉(zhuǎn)爐的傾斜角3%～6%,取4%,相當(dāng)于2.291°n——回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速，1r/min。T與回轉(zhuǎn)爐長度及內(nèi)徑的關(guān)系如下：核算生產(chǎn)能力；回轉(zhuǎn)爐小時產(chǎn)量G=KDi1-5L=0.054*3.881.5*69.8前文已述，根據(jù)設(shè)計要求與消耗定額情況，按(3)式計算的熟料量為28.75t/h,故回轉(zhuǎn)爐能滿足生產(chǎn)要求?；剞D(zhuǎn)爐尾氣由式(8)式所列的幾部分構(gòu)成：式中Vg——爐尾排出廢氣量，m3/kg;Vf——燃料燃燒生成廢氣量，m/kg;Ve——燃料燃燒過剩空氣量，m3/kg;Vr——生料分解生成廢氣量，m3/kg;Vw——生料含水蒸發(fā)生成廢氣量，m3/kg;爐氣廢氣量計算均以每公斤熟料量為基準。燃料燃燒生成廢氣量Gc——燃料消耗量，kg/kg燃料燃燒過剩空氣量式中V?——燃料燃燒需要空氣量，m3/kg;β——過?？諝庀禂?shù)，取1.2.對固體燃料3生料分解生成廢氣量式中Ir——生料燃燒失量，%;生料量43.45t/h,熟料量28.75t/hIr=(43.45-28.75)/43.44生料含水蒸發(fā)生成廢氣量W——生料含水，%生料含水以白煤、煙煤含水量計，取8%5漏氣量漏氣量可按出爐廢氣來那個的百分數(shù)估算，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗取30%故得爐尾廢氣總量Vg=1.42+0.27+0.26+0.163+(2)爐尾排風(fēng)機選型爐尾排風(fēng)機按下列風(fēng)量計算選型：式中V——爐尾排風(fēng)機風(fēng)量(工作狀態(tài)),m3/h;G——回轉(zhuǎn)爐小時熟料量；k——儲備系數(shù)，取1.4;t——進風(fēng)機爐氣溫度；P——當(dāng)?shù)卮髿鈮?，設(shè)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?60mmHg回轉(zhuǎn)爐爐尾尾氣溫度根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗為300~350℃,進風(fēng)機爐氣溫度取t=220℃?；剞D(zhuǎn)爐用于重晶石還原焙燒，阻力降按294~490Pa考慮，重力除塵器、麻石水沫除塵器阻力降在1800Pa下列。根據(jù)上述計算決定選用Y4—73型鍋爐離心引風(fēng)機101:流量217980~233730m3/h全壓2225~1934Pa操作溫度≤250℃外形尺寸/mmL*W*H=3595*3094*3736質(zhì)量4692kg回轉(zhuǎn)還原爐技術(shù)參數(shù)通過工藝計算，回轉(zhuǎn)還原爐的技術(shù)參數(shù)如下：規(guī)格φ2400×3400mm爐體內(nèi)徑1800mm爐體襯里耐火層厚度300mm爐體轉(zhuǎn)速1.36~0.64r/min爐體傾斜度4%物料在爐內(nèi)停留時間82.22min選用反擊式破碎機，規(guī)格：φ1000*700mm:給料口尺寸400*730mm電動機功率55~75kw電動機電壓380V機重視量9232kg3.5.2浸取器2原始條件物料：黑灰(BaS);攪龍直徑D(圖1)式中D——攪龍直徑(m);K——物料綜合性系數(shù)，在此取0.0600C——傾角系數(shù)，取傾角β=0,故C=1D≥0.34(m)根據(jù)經(jīng)驗，直徑通常取理論值的3~4倍。3D=1.02(m)圓整為1.20m按攪龍的S制法，其節(jié)距t應(yīng)為葉片直徑的0.8倍，但是為了延長物料在絞龍內(nèi)為保證既有足夠的浸取液，而液位又不太高攪龍轉(zhuǎn)速n攪龍軸轉(zhuǎn)速在滿足輸送能力的情況下不易過高，以使物料有一個較長的浸取時間，另外還可防止出現(xiàn)物料破碎嚴重，造成鹵液含泥量大，不易澄清等現(xiàn)象，因此，轉(zhuǎn)速n應(yīng)不超過某一限速nj:式中A——物料綜合特性系數(shù)，取A=30根據(jù)限速原則進行調(diào)整，n=20(r/min)填充系數(shù)驗：遠小于推薦的填充系數(shù)，應(yīng)降低軸速，經(jīng)計算，當(dāng)n=3r/min時，φ=0.262接近推薦填充系數(shù)攪龍長度按理論計算，攪龍長度應(yīng)為：L理=ntT=3*0.3*40=36(m)根據(jù)設(shè)計規(guī)范，攪龍輸送長度要小于40m。經(jīng)多次試驗，設(shè)計使用空心葉片并加抄板的結(jié)構(gòu)，即選用實體螺旋面，帶式螺旋面及葉片式螺旋面相結(jié)合的樣式(如圖3)空心空心軸)空心由試驗得知，抄板與空心將使物料前進速度降低，如平均在一個螺距上設(shè)4個抄板與2個空心，則速度將低為原速度的1/2.67,這樣攪龍長度就為若使用單節(jié)結(jié)構(gòu)，則攪龍軸中間需加幾道吊瓦，吊瓦磨損嚴重，經(jīng)常出故障，停工跟換頻繁，貽誤生產(chǎn)。為此設(shè)計分為分段組合式，將攪龍分為4節(jié)，另加第五節(jié)出渣攪龍，水平搭接排列。首節(jié)攪龍設(shè)有入料口，負荷較大，長度應(yīng)適當(dāng)短些。濃度梯度攪龍浸取系多段逆流浸取，為了浸取充分，成鹵濃度合格，設(shè)計設(shè)計中又把攪龍用隔板分成若干個倉(每節(jié)課分為2~3個),從浸取液入口形成濃度不斷提高的梯度，相鄰的兩倉之間液體流淌靠攪龍側(cè)面的溢流跨斗來完成(如圖4)圖4沒流跨斗示意圖通過對溢流口高度的不一致安排，使上一段倉上濃度較小的鹵液溢流至下一段倉的攪龍中處，液體以流速介于層流與湍流之間為最佳，隔板下方要有攪龍推渣而過的空間。為防止液體經(jīng)該空間過，破壞濃度梯度，需在隔板上開出面積與形狀合適的空間(稱之過渣口),從而達到即使攪龍與渣通過，殘渣又能將過渣口封住的較理想狀態(tài)。首節(jié)攪龍不太大，且鹵液濃度較高，為降低鹵液的雜質(zhì)含量，可不設(shè)置隔倉板。如在第2節(jié)攪龍1.5m處設(shè)第一塊隔板，物料運行到此大約需要16min,物料量大約減少2/5,如今的過渣量為過渣口面積Fi可通過下式計算：式中K1表示物料綜合修正值，經(jīng)試驗，K1取值范圍在1.1~1.4之間，因此依次，計算出后面各過渣口面積。出渣在物料殘渣運行至第4節(jié)末端時，其中含BaS量已經(jīng)很少了，如若再增加一節(jié)洗滌攪龍，設(shè)備投而回收的BaS量卻有限，因此，該部分殘渣應(yīng)徑直進入攪龍。第5節(jié)是一節(jié)斜攪度β角可適當(dāng)大于20°的限制，還可在攪龍片上開一些溢流口，另外為使出渣順利，可讓第4節(jié)起一些喂料機的作用——有一些上升的坡度，可取β在5°工藝操作操縱在1#攪龍中，鹵液的濃度達到所要求的濃度，通過溢流管口被抽走，物料由1#移向2#攪龍，在向3#、4#、5#攪龍，其含鋇量不斷減少，鹵液濃度也不斷澄清下的泥，經(jīng)洗滌后，洗液中含有一定量的BaS,為提高浸取浸取率，應(yīng)予以應(yīng)用，因此在4#攪龍內(nèi)加入該溶液。而在出渣攪龍的液面段加入不含BaS的過工藝操縱a浸取液溫度務(wù)必在70℃以上，以防止鹵液結(jié)晶，保證浸取效率，防止鹵液渾b通過操縱首節(jié)攪龍出鹵速率，使成鹵濃度在要求范圍內(nèi)，有選擇的調(diào)節(jié)稀鹵龍濾液濃度分布見圖5由圖5能夠看出，在攪龍的上部與下部，鹵液濃度不一致，但除第1、2節(jié)外，其濃度差基本上不超過2%,特別在第5節(jié)，濃度近乎相等。假如能保證這一要求，通常殘渣含BaS量不可能超過1.0%。當(dāng)然對一些難浸取c物料不易過細，否則物料剛進入攪龍，較小的顆粒來不及沉淀，便隨鹵流入積比操縱在2%下列，澄清效果將有保證；物料粒徑稍大些將不妨礙浸取效果。改進方向c人工測量與調(diào)節(jié)各處的操縱參數(shù)，不準確、不及時，使得攪龍的操作條件變3.5.3碳化塔的設(shè)計因碳酸鋇漿粘度較大，因此不易使用填料塔。碳化塔是帶有橫管加熱水箱的鼓泡塔，生產(chǎn)中除在塔頂留有1~2米的氣液分離空間外，全塔充滿液體，氣體至下而上鼓泡通過，溶液由塔頂加入塔底流出，水管加熱管浸沒在溶液中。碳化塔塔徑的確定：碳化塔的高度在目前還沒有合適的計算公式，硫氫化鋇汲取C02,務(wù)必有足夠的時間才能使反應(yīng)完全，因此就需要碳化塔有足夠的高度。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗的總結(jié)，通常認為碳化塔的高度選用24~27米是合適的。當(dāng)塔的高度一定時，塔徑越大，容積越大，生產(chǎn)能力也就越大。當(dāng)產(chǎn)量確定時，V總就有定值，有V總與塔高 (H),可求出塔徑(D)。碳化塔內(nèi)母液的容積(V碳化塔內(nèi)母液的容積(V液)①V總—碳化塔總?cè)莘e(米3)D—塔的直徑(米)H—塔的高度(米)根據(jù)生產(chǎn)實踐與設(shè)計積存的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，通常結(jié)構(gòu)相似的塔型、菌帽、冷卻管及空圈所占的體積是整個塔總?cè)莘e的20、30%。因此塔的凈容積為V凈—有效容積(米3)有效容積是指氣、液、固三相接觸進行汲取、化學(xué)反應(yīng)、結(jié)晶生成及成長的空間。而液體所占的容積是由氣、液比，氣體濃度，氣量大小等關(guān)系決定。根據(jù)生產(chǎn)實踐，通常結(jié)構(gòu)相似的碳化塔母液的容積占有效容積的70%左右，即V液=V凈x70%③將②代入③即得V液=(0.5～0.6)V總④設(shè)碳化塔的塔徑為3.0米，塔高為25米，V液=(0.5～0.6)V總=176.62×0.5=88.31m33.5.4加熱水箱換熱面積的確定用110℃過熱蒸汽加熱，假設(shè)冷水溫度為30℃,碳化塔入口液體溫度為25℃,塔內(nèi)溫度為90℃.,則熱流量平均傳熱溫差傳熱系數(shù)K的范圍為233~465w/m2-k,綜合考慮流速，管程及熱管材料等多方面的因素，取K=300w/m2-k估算的傳熱面積：3.5.5石灰窯豎式石灰窯結(jié)構(gòu)簡介豎式石灰窯內(nèi)部分為3個區(qū)域，即預(yù)熱區(qū)、鍛燒區(qū)、冷卻區(qū)，如圖1所示。(a)燃料燃燒區(qū)，參加燃燒反應(yīng)。選型由CaCO?~CO?的關(guān)系及二氧化碳的用量M=4070kg/h知石灰石的質(zhì)量流量為：查表可知pCaCO?(90%)=2.6Kg/L,Mcaco?=100.09Kg/mol,則原料的體積流量為：進料標準：石灰石：80—120mm,平均100mm無煙煤：50—90mm,平均70mm取V=2m3,窯的高徑比3.5:1,則窯高H=7.0m,內(nèi)徑d=2.0m按燒成帶容積約為50%,冷卻帶與預(yù)熱帶容積各占約25%,對預(yù)熱帶、燒成帶、冷卻帶加裕量調(diào)整后為：H預(yù)=1.75m,H燒成=3.5m,H冷=1.75m取自由空間高度為1m,則石灰窯總高為8.0m鼓風(fēng)機在工廠中常用的鼓風(fēng)機有羅茨鼓風(fēng)機與離心鼓風(fēng)機兩種。本設(shè)計使用羅茨鼓風(fēng)機，流量為Q=120m3/min,P=58.8Kpa,P=37KW3.5.6泵已知原料進料量為74.4m3/h,運送硫化鋇溶液使用F系列，流量為100m3/h,壓頭32m,型號為F100-80-160,電機功率15KW。3.5.7過濾機設(shè)過濾機一個操作周期為10min,則1小時工作量為1800kg/h,要達到13156.71kg/h的處理量需7臺。第四章設(shè)備選型設(shè)備的選擇要緊考慮溫度、壓力、介質(zhì)性質(zhì)、工藝條件、材料性能及設(shè)備4.2要緊設(shè)備一覽表：(見表5—1)序號名稱件數(shù)材料備注1其他組建另定21備1用3攪龍螺旋浸取器1臺組合體4567轉(zhuǎn)鼓過濾機9臺8回轉(zhuǎn)干燥器1個組合體9壓力表數(shù)個組合體溫度計數(shù)個組合體固定器件支座數(shù)個組合體3備3用4.3要緊工藝操縱點一覽表：(見表5—2)序號操縱范圍1流量計閥門2流量計閥門3流量計閥門4碳化塔溫度溫度計5預(yù)碳化塔入口液體流量流量計閥門6預(yù)碳化塔出口液體流量流量計閥門7預(yù)碳化塔入口氣體流量流量計閥門第五章結(jié)束語[3]陳恒朝，陳英軍，楊運海.碳化法生產(chǎn)碳酸鋇硫化氫尾氣的綜合利用.無機鹽工[9]]化工百科全書，化學(xué)工業(yè)出版社埃及米尼亞大學(xué)科學(xué)院化學(xué)系水泥不可缺少的成分與核反應(yīng)堆建設(shè)的基本的原料[5,6]。本論文局限于檢驗氧化鋁與碳酸鋇粉末混合物在不一致溫度階段貫穿于鋁酸鹽的反應(yīng)形成過程的相變化與結(jié)構(gòu)特征。此調(diào)查已被延伸至研究(n或者α)結(jié)構(gòu)與摻雜(Li或者Cd2*離子)的氧化鋁對反應(yīng)的影響。n-ora-Al?O?+BaCO?→B溫度下(800℃到1200℃)進行2小時。反應(yīng)混合物因此獲得經(jīng)受差熱分析，X射最初的等摩爾反應(yīng)混合物準備著與第一次翻滾干燥的粉末在一起3小時，然下與1200℃24小時條件下通過煅燒獲得n-Al?O?與a在600℃高溫煅燒5小時。初步的熱分析證實水溶性摻1.X射線分析(XRA):反應(yīng)混合物在800℃到1200℃之間不一致溫度下煅燒2n-Al?0?與a-Al?O?的混合物的X射線模然得承認的是與n-Al?O?反應(yīng)的效果相對更清晰(如表1)。2.差熱分析(DTA):反應(yīng)混合物在800℃到1200℃的差熱分析曲線如表2給出。展現(xiàn)出的要緊影響是在差熱分析曲線上位于200℃到270℃,850℃到950℃的一些吸熱反應(yīng)。一項早期的調(diào)查研究[11],關(guān)注對確定的堿土金屬碳酸鹽的熱與在開始于1050℃的分解步驟鄰近950℃時圍內(nèi)(也就是到400℃)朝吸水方向進行[14]。BaCO3BaCO3Baco3mmmmdd十十ttmmmmmmJmdddd十mmmmm十mmmmmmmm十m十mm研究摻雜質(zhì)的影響(圖2),可得到如下：基礎(chǔ)的建議(圖1),摻雜Li的氧化鋁加強了產(chǎn)物的形成，因此，所形成的鋁酸 十BBjjmmmmJmJmmmm80」」m圖表3:純凈的(n或者a)與摻雜(有Li或者Cd2+)含氧化鋁反應(yīng)混合物在指定保持在給定的光譜中(圖3),得到的反應(yīng)混合物在900或者1000℃,并在強度略中，與含水的鋁酸鹽(差熱分析)的形成是一致的。個強汲取在900到370cm1),其中因摻雜Li'離子的(圖表3),是最有可能由于1.H.SCHMALZRIED,"SolidState2.I.TEOREANUandN.CIOCEA,Mater.Constr.(Bukarest)6(1976)17.3.T.ISEKI,K.YAMAGUCHIandH.TAGAI,3.Amer.Ceram.Soc.69(1970)425.4.V.BULKOVandK.BOYADZHIEVA,Stroit.Mater.Silik.Prom.13(1972)3.5.0.HENNING,Wiss.Z.Hoch.Archit.Bauwesen3(1968)315.6.H.GINSBERGandW.KEESE,Z.ErzbergbauMetalhuettenwes.2(1965)129.7.R.B.FAHIM,R.M.GABR,M.I.ZAKIandS.A.A.MANSOUR,J.ColloidI8.J.H.DEBOER,R.B.FAHIM,B.G.LINSENJ.Catal.7(1967)163.9.R.B.FAHIM,M.I.ZAKIandR.M.GABR,J.Chem.Tech.Biotechnol.30(1980)535.Philadelphia,1960).11.R.B.FAHIM,M.I.ZAKIandG.A.M.HUSSI12.A.H.MOINUDDINAHMEDandL.S.DENTGLASSER,3"(1973)457.13.0.HENNING,ActaChim.Acad.Sci.Hun14.A.H.MOINUDDINAHMED,L28(1972).159.15.A.C.ZETTLEMOYERandE.MeCAFFERT16.G.V.SAMSONOV,"TheOxideHandboo17.R.B.FAHIM,R.M.GABRandM18.B.C.LIPPENS,PhDThesis,DelftUniversity,Delft-Netherlands(1967).19.J.A.GADSDEN,"Infrared(Butterworths,London,1975)p.16.M.I.ZAKI*,G.A.M.HUSSIEN,R.ChemistryDepartment,FacultyofScience,MiniaUniversity,EI-Minia,EgyptcOfallsolidstatereactions,theformationofoxidespthoroughlyinvestigated,fortheirexceedingtechnicalimportanccrystallographicstruinterest,bariumaluminatehasdrawntheattentionofanumberofresearchgr[2-4];foritisbeingusedasanindispmixtureandasafundamentalmaterialintheconstructionofnuclearreThepresentpaperisconfinedtoexaminingchangesofphasecompositionandstructuralcharacteristicsofaluminaandbariumcarbonatepowdermixturesatdifferentthermalstagesthroughoutthecourseofthereactionformationofthey%Mn+-dopedη-Al?03+BaCO?→Ba-aluminate+CO?(2)y%Mn+-dopeda-A1?0?+BaCO?→Ba-aluminate+CO?(3)analyses.TheapparatusandtechniquesadoptedtTheinitialequimolarreactionmixtureswerepreparedbyfirstpowderstogetherfor3handthenblendingwithamortar5℃for2hinanelectronicallyhigh-purity(99.9%)Merckproduct,η-andα-AI2O3wereobtainedbythecalcinationofcrystallinebayerite,whichwaspreparedaccordingtothemethod[8].ThestructuralmodificationoftheobtainedaluminaswasverifiedbyXRA.[9].ThewatersolubledopantprecCd2+,werehigh-purityMerckproducts.ofthedopantprecursorsattemperatureswellbelow600°C.Thehoco-existenceofCdOandCdA1204aFig.1.Thesepatternswerformationofbariumaluminateasamajorfraction.Howevercharacteristiclinesofbariumaluminatestructureappearinthepatternoftheη-A1203-containingmixtureα-A1203ismorereactivetowards03.TheXRApatternsforthe10%Li-dopedη-ora-A12(Fig.1)showanearlydisappearainstance,thecharacteristiclinesofBaCO3arenolongerexistinginthepatterLi-dopedη-A1203-containingmixturewhenallowedtoreactat≥900°C.Ontgiveanyindicationfortheformationo(Fig.1).differentialthermalbehaviouroftheseparatereactants,andresultsarecompiledconcerningtheeffectofprocessingparametersonthethermaldecompositionofβ→γpolymorphictransformationintensityoftheseeffectstomonitoringthefractionunreactedofthecarbonateand,hence,theprogressoftheoverallreactionstothedehydrationofsometypeofbariumaluminateotheralkalineearthaluminathydratesreflectsaprofoundaffinityofalkalineeirreversiblewater-uptakeatawideranThecomparisonbetweentheresultsexhibitedintforη-ora-A1203-containingmixtures,basedontheeffeontheintensityoftheendothermiceffectsat85theoverreactivityofη-A1203(XRA,Fig.1).Inaddition,themodestintensityoftheendothermiceffectlocatedat240°Cintthea-A1203-containingmixture,maysuggestthatη-A1203prlowtendencytowardstheformationofhydrates.1.Li+-doping;(a)theinduthanwithα-A1203,and(b)theincreaseofthetendencyoftheproductstowardsformationofhydratesofappreciablethermabasedonthecorrespondingXRAresults(Figs.1),dopingtheinparticular)withLi+dispersedand,hence,ofhighaffinitytowardstthetempetaturesindicatedfor2h.Blockedcirclesrefertophasesidentified.FigureIXcaydiffactionpatternsforpuretnora)anddoped(withL*orCd)aluminacontaobtainedatthetemperaturesindicatedfor2h.d2.Cd2+-doping;theeffectontheformationofhydratesdepoftheCd2+ion(0.103nm)ascomparedto+(0.059nm)ions[16].Infact,dopisameorderofmagnitudeofthatofthehostion(Al3+),isexpectedtotakeplaceviasubstitutionalincorporation[intothelatticeofalumtheincorporationofCd2+ionswoulddependtoalargerextentontheavailableinterstitialvoids,whicharedommodificationofthehostcrystallattice.ThisfactmayconsequentlyrevealthereasonoftheamountofCd2+ionsneededclose-packedhexagonalstructureofa-A1203showedalimit(XRA).3.Infraredabsorptionanalysis(IRA):IR-spectra,recocomparedwiththosewhichwererecordedfortheseparatrelevantcompounds,andresultsconThecharacteristicabsoptionsofBaCO3anda-A1203havegivenrisetothemajorbandsdisplayedinthespectrumofthea-AlzO3-containingmixturereactedat800°C.Therestofthebandsdisplayediand385(sp,sh)cm-1,maybeduetoaproducmarkedchangesaboutthisbandstructure;analmostcharacteristicabsorptionsofbothCcomparefavourablywiththebandstructurepreviouslatuminate(3BaO·A1?OThethreemajorabsorptionsdominatingthespectrumofthecalcinationproductofthea-A1203-containingmixtureobtforamixtureofmonobariumaluminate,BaO'A1203(majoaluminate,3BaO`A1203(minorfraction).ItisworthmentioexhibitedbandscouldbematchedwithanyofthereportedcharacteristicbandsofBaO`6A1?O3[5].Themonobariumatuminate(BaO·AIR-spectralcharacteristics,isbelievedtobelesssymmetricthanthetribariumaluminate(3BaO'A1203).Theco-existenceofBaO·A1203att3BaO·A12O3indicatesthattheformheat-assistedtransformationofthelatter.Thespectra(Fig.3)ofthedifferentcalcinationproductsoftheη-A1203-containingmixtureconveyevidenceforco-exiconsiderablylowertemperaturethanthatincaseofthea--A1203-containingmixture.Thisagaincouldberelatedtothesuggestedhigherreactivity