Введение
1. Обзор литературы 8
1.1. Характеристика.сырьевой базы серной промышленности 8
1.2. Перспективные виды сырья для получения серы 9
1.2.1. Сернистые газы заводов цветной металлургии 9
1.2.2. Нефть 11
1.2.3. Природный серосодержащий газ 12
1.2.4. Уголь 14
1.2.5. Природные сульфаты щелочных и щелочноземельных металлов, фосфогипс 15
1.3. Обзор научно-исследовательских работ, посвящен ных извлечению серы и ее соединений из сульфатов кальция 19
1.3.1. Получение диоксида серы 19
1.3.2. Получение сероводорода (Ц&$) из сульфата кальция 29
1.4. Обзор.научно-исследовательских работ по перера ботке фосфогипса 31
2. Термодинамический анализ системы сульфат кальция - восстановитель 41
2.1. Расчет изменения энергии Гиббса 41
2.2. Расчет изменения энергии Гиббса для реакций сульфат кальция - продукты его восстановления 49
2.3. Термодинамический анализ реакций восстановления сульфата кальция до его сульфида и серы 52
3. Исследование процесса восстановления сульфата кальция природным газом 58
3.1. Схема лабораторной установки и методика проведения эксперимента 59
3.2. Поисковые исследования процесса восстановления сульфата кальция природным газом 62
3.3. Исследование процесса восстановления серы из сульфата кальция водородом 68
3.4. Исследование процесса восстановления серы из сульфата кальция сажей 74
3.5. Исследование процесса восстановления серы из сульфата кальция природным газом с определением продуктов восстановления 80
4. Исследование процесса восстановления серы из сульфата кальция природным газом с получением сульфида кальция 88
4.1. Физико-химические свойства исследуемых материалов 90
4.2. Исследование влияния температуры на выход сульфида кальция и серы 94
4.3. Исследование влияния скорости движения восстановителя в реакционном слое на ход процесса 98
4.4. Исследование влияния времени контактирования реагентов на ход восстановительного процесса 102
5. Исследование процесса конверсии сульфида кальция газообразным хлористым водородом 108
5.1. Термодинамические исследования конверсии сульфида кальция газообразным хлористым водородом, смесью углекислого газа и водяных паров 109
5.2. Исследование конверсии сульфида кальция газообразным хлористым водородом 112
5.2.1. Методика проведения эксперимента 114
5.2.2. Влияние температуры на степень конверсии сульфида кальция 115
5.2.3. Исследование влияния времени реакции на степень конверсии сульфида кальция 117
5.3. Результаты исследования конверсии сульфида кальция, полученного из гипса Гаурдакского месторождения, воздействием хлористого водорода 122
5.3.1. Влияние температуры на степень конверсии сульфида кальция 123
5.3.2. Влияние скорости подачи газообразного хлористого водорода на степень конверсии сульфида кальция 123
5.3.3. Влияние времени на степень конверсии сульфида кальция, полученного из гипса Гаурдакского месторождения 125
5.3.4. Результаты исследования влияния высоты реакционного слоя на степень конверсии сульфида кальция 128
5.4. Исследование процесса восстановления серы из суль фата кальция на пилотной установке непрерывного действия 132
5.4.1 Описание установки и методика проведения экспери ментов 133
5.4.2. Результаты исследований и их обсуждение 136
6. Технико-экономические расчеты предлагаемого метода получения серы 139
6.1 Описание принципиальной технологической схемы 139
6.2 Материально-тепловые расчеты процесса 143
6.3 Расчет технико-экономических показателей процесса 146
Выводы 150
