磷石膏加压碳酸化转化过程中平衡转化率分析

作     者：包炜军 赵红涛 李会泉 李松庚 林伟刚 

作者机构：中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室北京100190 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室北京100190 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2017年第68卷第3期

页      面：1155-1162页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(21300212) 国家'十二五'科技支撑计划项目(2013BAC12B02)~~ 

主　　题：磷石膏 二氧化碳 加压碳酸化 模拟 平衡 

摘      要：围绕磷石膏加压碳酸化转化过程,首先通过实验研究了原料种类对加压碳酸化转化过程的影响,进一步采用Aspen plus流程模拟软件深入分析了各工艺参数对磷石膏加压碳酸化过程平衡转化率的影响规律。结果表明,在加压条件下碳酸化反应均可在5 min时达到平衡,其中分析纯无水硫酸钙更容易完全转化,而二水硫酸钙及磷石膏因含有结晶水或其他杂质,使得其难以完全转化。增大初始氨水浓度、N/S(氨和原料中SO3的摩尔比)以及适量提高反应温度与体系压力,均能有效提高磷石膏加压碳酸化反应平衡转化率。特别是在高温和加压条件下,氨与CO2反应生成的碳酸铵盐可以通过降压闪蒸操作实现其自分解,经吸收返回用于加压碳酸化转化过程,可有效提高氨的利用率,降低硫酸铵生产成本。