RU2776054C2 - Method for calcium sulfide decomposition - Google Patents

Method for calcium sulfide decomposition Download PDF

Info

Publication number
RU2776054C2
RU2776054C2 RU2020120430A RU2020120430A RU2776054C2 RU 2776054 C2 RU2776054 C2 RU 2776054C2 RU 2020120430 A RU2020120430 A RU 2020120430A RU 2020120430 A RU2020120430 A RU 2020120430A RU 2776054 C2 RU2776054 C2 RU 2776054C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cas
carbon
cao
reactor
oxygen
Prior art date
Application number
RU2020120430A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020120430A3 (en
RU2020120430A (en
Inventor
Дрисс ДХИБА
Лхуссейн ОМАРИ
Джамаль ЧАУКИ
Ахмад МОХАДДЕСПУР
Original Assignee
ОуСиПи СА
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОуСиПи СА filed Critical ОуСиПи СА
Priority claimed from PCT/MA2018/000018 external-priority patent/WO2019103585A1/en
Publication of RU2020120430A publication Critical patent/RU2020120430A/en
Publication of RU2020120430A3 publication Critical patent/RU2020120430A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2776054C2 publication Critical patent/RU2776054C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method for decomposition of calcium sulfide (CaS) to calcium oxide (CaO) and sulfur dioxide (SO2). The method includes the provision of the presence of a reactor containing calcium sulfide and a carbon source, oxidation of the carbon source with oxygen to generate carbon dioxide (CO2). Then, calcium sulfide is brought into the interaction with the specified carbon dioxide to obtain calcium oxide (CaO), sulfur dioxide (SO2) and carbon oxide (CO) according to the reaction: CaS+3CO2→CaO+SO2+3CO. Moreover, the content of oxygen and carbon at the oxidation stage is selected in such a way that the mass ratio of C/CaS is from 0.15 to 0.35, and the mass ratio of O2/C is from 5 to 25.
EFFECT: generation of energy required for calcium sulfide decomposition is provided in the effective conversion of CaS into CaO and SO2.
7 cl, 4 dwg, 6 tbl

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs

Настоящее изобретение относится к способу разложения сульфида кальция до оксида кальция и диоксида серы путем окисления углерода в условиях регулирования стехиометрии по кислороду для контроля общего содержания диоксида углерода и затрат энергии в процессе разложения.The present invention relates to a process for the decomposition of calcium sulfide to calcium oxide and sulfur dioxide by oxidizing carbon under controlled oxygen stoichiometry to control the total carbon dioxide content and energy costs of the decomposition process.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Сульфид кальция (CaS) представляет собой один из основных побочных продуктов разложения фосфогипса (ФГ) в процессе его восстановления [1, 2] и, соответственно, предпринимались значительные усилия, чтобы избежать его присутствия в твердых продуктах, образующихся при разложении фосфогипса [3, 4].Calcium sulfide (CaS) is one of the main by-products of phosphogypsum (PG) decomposition during its reduction [1, 2] and, accordingly, significant efforts have been made to avoid its presence in solid products formed during the decomposition of phosphogypsum [3, 4 ].

Выброс CaS в окружающую среду может привести к выделению H2S в результате взаимодействия CaS с водой [5].The release of CaS into the environment can lead to the release of H 2 S as a result of the interaction of CaS with water [5].

Одним из решений данной проблемы является превращение CaS в CaSO4 или CaO в условиях окисления, однако существует ряд ограничений. Во-первых, в процессе окисления CaS образуются два различных твердых продукта:One solution to this problem is to convert CaS to CaSO 4 or CaO under oxidizing conditions, but there are a number of limitations. First, during the oxidation of CaS, two different solid products are formed:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Какая именно реакция будет происходить, (1) или (2), определяется условиями реакции [6]. Например, при высокой концентрации О2 и высокой температуре образуется CaSO4. В случае, если поверхность частиц CaS покрыта слоем CaSO4, CaS не превратится в CaSO4 до тех пор, пока не произойдет разложение CaSO4 не на CaO, SO2 и O2 при высокой температуре (свыше 1200°C) [7]:Which reaction will take place, (1) or (2), is determined by the reaction conditions [6]. For example, at a high concentration of O 2 and a high temperature, CaSO 4 is formed. If the surface of CaS particles is covered with a CaSO 4 layer, CaS will not turn into CaSO 4 until CaSO 4 decomposes into CaO, SO 2 and O 2 at high temperature (above 1200°C) [7]:

Figure 00000003
Figure 00000003

Было показано, что использование диоксида углерода в качестве реагирующего газа для разложения ФГ при отношении СО2/СО≈5-6 значительно снижает количество CaS [8-10].It was shown that the use of carbon dioxide as a reacting gas for the decomposition of FG at a ratio of CO 2 /CO≈5-6 significantly reduces the amount of CaS [8-10].

В других способах стадию окисления для превращения CaS в CaSO4 рассматривали совместно со стадией восстановления для повторного превращения CaSO4 в CaO и SO2 [3, 4]. Однако данный способ имеет ряд недостатков. Например, только внешний слой частиц CaS окисляется до CaSO4, а впоследствии восстанавливается до CaO, что приводит к низкой конверсии CaS. Поэтому необходима высокая скорость рециркуляции между реакторами окисления и восстановления. Тем не менее в предложенных способах требуется очень высокая скорость нагревания для поддержания температуры реактора в интервале от 950-1200°C.In other methods, an oxidation step to convert CaS to CaSO 4 has been considered in conjunction with a reduction step to reconvert CaSO 4 to CaO and SO 2 [3, 4]. However, this method has a number of disadvantages. For example, only the outer layer of CaS particles is oxidized to CaSO 4 and subsequently reduced to CaO, resulting in low CaS conversion. Therefore, a high recirculation rate between the oxidation and reduction reactors is necessary. However, the proposed methods require a very high heating rate to maintain the reactor temperature in the range of 950-1200°C.

Во-вторых, еще одним ограничением, делающим разложение CaS данным способом нерентабельным, являются значительные энергозатраты. Все реакции разложения протекают при температуре свыше 1100°C, поэтому крайне важно обеспечить теплоту, необходимую для поддержания реактора при такой температуре.Secondly, another limitation that makes CaS decomposition by this method unprofitable is significant energy consumption. All decomposition reactions take place at temperatures above 1100°C, so it is essential to provide the heat needed to keep the reactor at that temperature.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Цель настоящего изобретения заключается в создании способа разложения, в котором не только обеспечивается необходимая энергия, но и происходит эффективная конверсия CaS в CaO и SO2.The aim of the present invention is to provide a decomposition method that not only provides the necessary energy, but also efficiently converts CaS to CaO and SO 2 .

Соответственно, в изобретении предложен способ разложения сульфида кальция (CaS) до оксида кальция (CaO) и диоксида серы (SO2). Данный способ характеризуется главным образом тем, что он включает в себя:Accordingly, the invention provides a process for decomposing calcium sulfide (CaS) to calcium oxide (CaO) and sulfur dioxide (SO 2 ). This method is characterized mainly by the fact that it includes:

- обеспечения наличия реактора, содержащего сульфид кальция и источник углерода,- ensuring the presence of a reactor containing calcium sulfide and a source of carbon,

- окисление источника углерода для генерирования диоксида углерода (СО2),- oxidation of the carbon source to generate carbon dioxide (CO 2 ),

- введение во взаимодействие сульфида кальция с указанным диоксидом углерода для получения оксида кальция (CaO), диоксида серы (SO2) и монооксида углерода (СО) в соответствии со следующим уравнением реакции:- introduction into the interaction of calcium sulfide with the specified carbon dioxide to obtain calcium oxide (CaO), sulfur dioxide (SO 2 ) and carbon monoxide (CO) in accordance with the following reaction equation:

CaS+3CO2→CaO+SO2+3COCaS+3CO 2 → CaO+SO 2 +3CO

в котором количество кислорода и углерода на стадии окисления выбирают таким образом, чтобы:in which the amount of oxygen and carbon in the oxidation step is chosen so that:

(i) массовое отношение С/CaS составляло от 0,15 до 0,35 и(i) the C/CaS weight ratio was from 0.15 to 0.35 and

(ii) массовое отношение О2/С составляло от 5 до 25.(ii) the mass ratio of O 2 /C was from 5 to 25.

Оксид кальция можно рециркулировать в процесс удаления H2S в слое, тогда как SO2 можно использовать для производства серной кислоты.The calcium oxide can be recycled to the H 2 S removal process in the bed, while the SO 2 can be used to produce sulfuric acid.

Согласно другим необязательным характеристиками настоящего изобретения:According to other optional characteristics of the present invention:

- отношение C/CaS предпочтительно равно 0,25;the C/CaS ratio is preferably 0.25;

- отношение O2/С предпочтительно равно 8;- the ratio of O 2 /C is preferably equal to 8;

- на стадии окисления реактор нагревают до температуры, находящейся в интервале от 900°C до 1200°C, предпочтительно около 1100°C;- in the oxidation stage, the reactor is heated to a temperature in the range from 900°C to 1200°C, preferably about 1100°C;

- реактор предпочтительно нагревают путем индукционного нагрева. Однако его можно также нагревать при помощи другого внешнего источника, такого как источник электроэнергии;the reactor is preferably heated by induction heating. However, it can also be heated by another external source such as an electrical power source;

- источник углерода включает в себя по меньшей мере один из: каменный уголь, кокс, древесный уголь и сланцевую нефть;- the carbon source includes at least one of: coal, coke, charcoal and shale oil;

- реактор предпочтительно представляет собой реактор непрерывного действия, такой как как реактор с псевдоожиженным слоем или вращающуюся обжиговую печь, и имеет входное и выходное отверстие для пропускания тока О2 через сульфид кальция и источник углерода.the reactor is preferably a continuous reactor, such as a fluidized bed reactor or a rotary kiln, and has an inlet and outlet for passing current O 2 through calcium sulfide and a carbon source.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Следующие признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из последующего подробного описания, основанного на прилагаемых чертежах, в которых:The following features and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings, in which:

фиг. 1 относится к разложению сульфида кальция с использованием СО2: (а) безразмерные выходные количества на единицу CaS, и (b) энергозатраты на единицу массы CaS. Пунктирной линией (b) показано требуемое отношение СО2/CaS при полной конверсии CaS. Представленные данные получены путем расчета равновесия с использованием моделирования методом FactSage™;fig. 1 refers to the decomposition of calcium sulfide using CO 2 : (a) dimensionless output quantities per unit of CaS, and (b) energy costs per unit mass of CaS. The dotted line (b) shows the desired ratio of CO 2 /CaS at full conversion of CaS. The presented data are derived from equilibrium calculations using FactSage™ simulations;

на фиг. 2 показана схема реактора с псевдоожиженным слоем и индукционным нагревом для экспериментов по разложению гипса с использованием окисления углерода;in fig. 2 shows a diagram of a fluidized bed reactor with induction heating for gypsum decomposition experiments using carbon oxidation;

фиг. 3 относится к разложению сульфида кальция путем сжигания углерода при отношении С/CaS≈0,2: (а) безразмерные выходные количества на единицу CaS, и (b) энергозатраты на единицу массы CaS. Пунктирной линией (b) показано оптимальное отношение О2/С при максимальных значениях выходов CaO и SO2. Приведенные данные получены путем расчета равновесия с использованием моделирования методом FactSage™;fig. 3 relates to the decomposition of calcium sulfide by burning carbon at a ratio of C/CaS≈0.2: (a) dimensionless output quantities per unit of CaS, and (b) energy costs per unit mass of CaS. The dotted line (b) shows the optimal O 2 /C ratio at the maximum yields of CaO and SO 2 . Data shown is derived from equilibrium calculations using FactSage™ simulations;

на фиг. 4 показано получение SO2 в результате разложения CaS путем окисления углерода в реакторе с псевдоожиженным слоем и индукционным нагревом при температуре 1100°С при общей массе образца 6 г для различных отношений C/CaS и O2/CaS.in fig. 4 shows SO 2 production from CaS decomposition by carbon oxidation in a fluidized bed reactor with induction heating at 1100° C. for a total sample weight of 6 g for various C/CaS and O 2 /CaS ratios.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Настоящее изобретение относится к разложению CaS при помощи окисления (при стехиометрическом избытке О2) углерода (например, каменного угля, кокса, древесного угля или любого другого источника углерода) для удаления нежелательного CaS, образующегося в процессе разложения ФГ или любых других процессов, и превращения его в СаО и SO2. The present invention relates to the decomposition of CaS by oxidizing (with a stoichiometric excess of O 2 ) carbon (for example, coal, coke, charcoal or any other carbon source) to remove unwanted CaS formed during the decomposition of FG or any other processes, and converting it into CaO and SO 2.

Разложение сульфида кальция можно осуществить в условиях окисления при температуре 1100°C, как указано в уравнениях реакций (1) и (2):The decomposition of calcium sulfide can be carried out under oxidizing conditions at a temperature of 1100°C, as indicated in the reaction equations (1) and (2):

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Однако в результате этого процесса может образоваться CaSO4, приводя к необходимости дополнительной обработки твердого вещества.However, as a result of this process, CaSO 4 can be formed, leading to the need for additional processing of the solid.

В другом способе, осуществляемом при 1100°C, который можно применять для разложения CaS, используют СО2 согласно уравнению реакции:Another method, carried out at 1100°C, which can be used to decompose CaS, uses CO 2 according to the reaction equation:

Figure 00000006
Figure 00000006

Следует отметить, что для полной конверсии CaS необходимо отношение CO2/СО≈30 (см. фиг. 1(а)). Полное удаление CaS при помощи сильного тока СО2, направляемого во входное отверстие реактора, может привести к захвату частиц. При использовании реактора с псевдоожиженным слоем сильный ток СО2 способен вызвать выброс частиц, что не только окажет влияние на кинетику реакции, но также потребует масштабной фильтрации. Из реактора отводят примерно 95% введенного СО2, что может нанести серьезный ущерб окружающей среде. Кроме того, для способа с использованием СО2 необходимо значительное количество энергии (≈42 кДж/г CaS, фиг. 1(b)). В результате данный способ не рекомендуется для проведения полной конверсии CaS.It should be noted that the ratio of CO 2 /CO≈30 is necessary for complete conversion of CaS (see Fig. 1(a)). Complete removal of CaS with a strong current of CO 2 directed into the inlet of the reactor can lead to particle entrapment. When using a fluidized bed reactor, a strong current of CO 2 can cause the emission of particles, which will not only affect the reaction kinetics, but also require large-scale filtration. Approximately 95% of the introduced CO 2 is withdrawn from the reactor, which can cause serious damage to the environment. In addition, the CO 2 method requires a significant amount of energy (≈42 kJ/g CaS, Fig. 1(b)). As a result, this method is not recommended for complete CaS conversion.

В условиях окисления углерод, как источник энергии, вступает в две следующие реакции:Under oxidation conditions, carbon, as an energy source, enters into the following two reactions:

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

где данные реакции являются экзотермическими. Сульфид кальция непосредственно не реагирует с углеродом. Однако CaS можно превратить в СаО и SO2 согласно реакцииwhere these reactions are exothermic. Calcium sulfide does not directly react with carbon. However, CaS can be converted to CaO and SO 2 according to the reaction

Figure 00000009
Figure 00000009

Из продуктов реакции (7) СаО и СО не взаимодействуют с CaS, тогда как SO2 способен реагировать с CaS с образованием CaSO4:Of the products of reaction (7), CaO and CO do not interact with CaS, while SO 2 is able to react with CaS to form CaSO 4 :

Figure 00000010
Figure 00000010

После этого между CaS и CaSO4 могут происходить различные реакции, приводящие в результате к желательным твердым и газообразными продуктам:Thereafter, various reactions can take place between CaS and CaSO 4 , resulting in the desired solid and gaseous products:

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

При достаточном количестве углерода и регулируемых объемах кислорода, углерод способен привести к выработке необходимого количества энергии и, в то же время, необходимого объема СО2 для инициирования процесса разложения CaS. Поэтому в непрерывных потоках CaS и углерода при введении кислорода все реакции протекают за счет теплоты, образующейся при сгорании углерода.With enough carbon and controlled volumes of oxygen, carbon is able to produce the required amount of energy and, at the same time, the required amount of CO 2 to initiate the CaS decomposition process. Therefore, in continuous flows of CaS and carbon, when oxygen is introduced, all reactions proceed due to the heat generated during the combustion of carbon.

Далее настоящее изобретение объяснено более подробно при помощи неограничивающих примеров и вариантов осуществления.Hereinafter, the present invention is explained in more detail using non-limiting examples and embodiments.

Чистый CaS (99,99%, диаметр частиц 20<dρ<60 мкм, ρ→2,6 г/см3) предоставлен компанией Sigma-Aldrich, США, а в качестве источника углерода компанией Recommunity Inc., Канада предоставлен каменный уголь (диаметр частиц 20<dρ<60 мкм), имеющий теплоту сгорания 28289 кДж/кг и характеризуемый данными CHNS-элементного анализа (определение массовых долей углерода (С), водорода (Н), азота (N) и серы (S)) и NAA (нейтронно-активационного анализа), которые представлены далее в таблицах 5 и 6 соответственно.Pure CaS (99.99%, particle diameter 20<d ρ <60 µm, ρ→2.6 g/cm 3 ) provided by Sigma-Aldrich, USA, and hard coal provided as carbon source by Recommunity Inc., Canada (particle diameter 20<d ρ <60 μm), having a calorific value of 28289 kJ/kg and characterized by CHNS elemental analysis data (determination of the mass fractions of carbon (C), hydrogen (H), nitrogen (N) and sulfur (S)) and NAA (neutron activation analysis), which are presented below in tables 5 and 6, respectively.

Эксперименты по разложению CaS при помощи окисления углерода проводили в новом реакторе с псевдоожиженным слоем и индукционным нагревом, который способен выдерживать нагревание до 1100°С при скорости 200°C/с.Experiments on the decomposition of CaS by carbon oxidation were carried out in a new fluidized bed reactor with induction heating, which is able to withstand heating up to 1100°C at a rate of 200°C/s.

Схема устройства 100 для проведения реакции, включающая данный реактор 10, показана на фиг. 2.A schematic of a reaction apparatus 100 including this reactor 10 is shown in FIG. 2.

Реактор 10 включает в себя ввод 20 газа, через который кислород О2 (реагирующий газ) подают в реактор. Источник кислорода 21, который связан с цифровым регулятором 22 расхода, питаемым источником 23 питания, позволяет регулировать поток кислорода О2, вводимый в реактор 10.The reactor 10 includes a gas inlet 20 through which oxygen O 2 (reacting gas) is fed into the reactor. The oxygen source 21, which is connected to the digital flow controller 22, fed by the power source 23, allows you to control the flow of oxygen O 2 introduced into the reactor 10.

Аналогичным образом, реактор 10 включает в себя ввод 30 газа, через который азот N2 (газ-носитель) подают в реактор. Источник азота 31, который связан с цифровым регулятором 32 расхода, питаемым источником 33 питания, позволяет регулировать поток азота, вводимый в реактор 10.Similarly, reactor 10 includes a gas inlet 30 through which nitrogen N 2 (carrier gas) is fed into the reactor. The nitrogen source 31, which is connected to the digital flow controller 32, fed by the power source 33, allows you to control the flow of nitrogen introduced into the reactor 10.

Указанные газы покидают реактор через выходное отверстие 40, снабженное термо- и/или электроизоляцией 41.These gases leave the reactor through the outlet 40 provided with thermal and/or electrical insulation 41.

Анализатор 50, такой как ИК-Фурье спектрометр (инфракрасная спектроскопия с Фурье-преобразованием) можно использовать для проведения анализа газов, выходящих из реактора, для сбора данных, на основании которых получают, например, инфракрасные спектры, спектры испускания или спектры поглощения. Для этой цели предусмотрен источник азота 51, который связан с цифровым регулятором 52 расхода, питаемым источником 53 питания.An analyzer 50 such as an FT-IR spectrometer (Fourier transform infrared spectroscopy) can be used to analyze the gases leaving the reactor to collect data from which, for example, infrared spectra, emission spectra, or absorption spectra are obtained. For this purpose, a source of nitrogen 51 is provided, which is connected to a digital flow controller 52 fed by a power source 53.

Реактор 10 состоит из трубы, предпочтительной изготовленной из алюминия, в которую перед проведением реакции помещают песок 11, фосфогипс 12 и уголь 13. Внутри реактора 10 вертикальные стержни 14 из нержавеющей стали прикреплены к пластине. Металлическая спираль 15, предпочтительно, медная спираль, обмотана вокруг трубы реактора 10 и к ней подают энергию при помощи источника 60 питания для индукционного нагрева. Температуру реактора регулируют при помощи регулятора 70 температуры. Устройство для проведения реакции 100 предпочтительно снабжено системой 80 сбора данных (DAS или DAQ) для отбора сигналов различных экспериментальных параметров и их преобразования в значения, подходящие для компьютерной обработки.The reactor 10 consists of a tube, preferably made of aluminum, into which sand 11, phosphogypsum 12 and coal 13 are placed before the reaction takes place. Inside the reactor 10, vertical stainless steel rods 14 are attached to a plate. A metal coil 15, preferably a copper coil, is wound around the reactor tube 10 and is energized by the induction heating power supply 60. The reactor temperature is controlled by a temperature controller 70 . The reaction device 100 is preferably provided with a data acquisition system (DAS or DAQ) 80 for sampling signals of various experimental parameters and converting them into values suitable for computer processing.

Потоки азота N2 и кислорода O2 с заранее определенными скоростями приводят в псевдоожиженное состояние материал, находящийся внутри трубы, таким образом, чтобы он обеспечивал минимальные условия псевдоожижения, что достигается за счет синхронизации скоростей потока и температуры внутри реактора 10, измеряемой при помощи термопар. Однако отношение азота N2 и кислорода O2 поддерживают постоянным при помощи цифрового регулятора 22 потока.Flows of nitrogen N 2 and oxygen O 2 at predetermined rates fluidize the material inside the tube so that it provides minimum fluidization conditions, which is achieved by synchronizing the flow rates and the temperature inside the reactor 10, measured using thermocouples. However, the ratio of nitrogen N 2 and oxygen O 2 is kept constant by the digital flow controller 22 .

Протекание электрического тока (изменяющего свое направление с очень высокой частотой) в металлической спирали 15 приводит к возникновению магнитного поля, так что направление указанного магнитного поля также изменяется с очень высокой частотой. Стержни 14 из нержавеющей стали являются проводниками, в которых электрический ток индуцируется магнитным полем. Вследствие этого за счет эффекта Джоуля внутри трубы реактора 10, окруженной металлической спиралью 15, выделяется теплота.The flow of an electric current (changing its direction at a very high frequency) in the metal coil 15 results in a magnetic field, so that the direction of said magnetic field also changes at a very high frequency. The stainless steel rods 14 are conductors in which an electric current is induced by a magnetic field. As a result, due to the Joule effect, heat is released inside the reactor tube 10, surrounded by a metal spiral 15.

Пример. Оптимальное отношение углерода и O2 для разложения CaS до SO2 и CaOExample. Optimal carbon to O 2 ratio for CaS decomposition to SO 2 and CaO

CO2, необходимый для взаимодействия с CaS и образования SO2 и CaO, получают при сгорании углерода. Поэтому, чтобы гарантировать выработку достаточного количества CO2, количество кислорода должно превышать стехиометрическое. Низкое содержание кислорода приводит к образованию CO, который не взаимодействует с CaS. В результате этого объем вводимого в реактор кислорода должен по меньшей мере соответствовать затратам энергии для всех реакций разложения. Затем полученный CO2 способен инициировать первоначальную конверсию CaS с образованием SO2 и CaO согласно следующему уравнению реакции:CO2required for interaction with CaS and formation of SO2 and CaO, obtained by burning carbon. Therefore, to ensure the production of sufficient CO2, the amount of oxygen must be greater than stoichiometric. The low oxygen content results in the formation of CO, which does not interact with CaS. As a result, the volume of oxygen introduced into the reactor must at least correspond to the energy costs for all decomposition reactions. Then the resulting CO2 capable of initiating the initial conversion of CaS to form SO2 and CaO according to the following reaction equation:

Figure 00000015
Figure 00000015

С другой стороны, слишком большой объем вводимого кислорода, несмотря на большее количество выделившейся энергии, приведет к образованию больших объемов CO2, что может привести к получению CaSO4 вместо CaO и SO2 в соответствии с уравнением реакции:On the other hand, too much oxygen introduced, in spite of the greater amount of energy released, will lead to the formation of large volumes of CO 2 , which can lead to the production of CaSO 4 instead of CaO and SO 2 in accordance with the reaction equation:

Figure 00000016
Figure 00000016

Поэтому количество кислорода для данного способа должно быть оптимизировано. Из результатов моделирования методом FactSage™, представленных на фиг. 3 (a) и (b), видно, что теплота, выделяющаяся при сгорании углерода при отношениях C/CaS≈2 и O2/C≈6, обеспечивает более чем достаточное количество теплоты (≈10,5 кДж/г CaS), которое также можно использовать для предварительного нагревания твердого сырья и газа-окислителя до их введения в реактор разложения.Therefore, the amount of oxygen for this method must be optimized. From the FactSage™ simulation results shown in FIG. 3 (a) and (b), it can be seen that the heat released during the combustion of carbon at C/CaS≈2 and O 2 /C≈6 ratios provides more than enough heat (≈10.5 kJ/g CaS), which can also be used to preheat the solid feedstock and oxidant gas prior to their introduction into the decomposition reactor.

В целом, при инициации процесса протекают следующие четыре серии реакций. Первая стадия включает сгорание углерода и окисление CaS в присутствии кислорода:In general, when the process is initiated, the following four series of reactions occur. The first stage includes the combustion of carbon and the oxidation of CaS in the presence of oxygen:

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Figure 00000019
Figure 00000019

Figure 00000020
Figure 00000020

где реакция (6) по сравнению с реакцией (5) является наиболее вероятной благодаря высокой концентрации кислорода в реакторе. Несмотря на регулирование содержания кислорода, протекает побочная реакция (13), неблагоприятная по сравнению с реакцией (14). На второй стадии, после образования CaSO4, пусть и в ничтожно малом количестве, протекает следующая серия реакций с участием не только CaSO4 и CaS, но и углерода, что в конечном итоге способствует эффективному образованию CaO и SO2:where reaction (6) is more probable than reaction (5) due to the high oxygen concentration in the reactor. Despite the regulation of the oxygen content, a side reaction (13) proceeds, which is unfavorable compared to the reaction (14). At the second stage, after the formation of CaSO 4 , albeit in a negligibly small amount, the following series of reactions proceeds with the participation of not only CaSO 4 and CaS, but also carbon, which ultimately contributes to the efficient formation of CaO and SO 2 :

Figure 00000021
Figure 00000021

Figure 00000022
Figure 00000022

Figure 00000023
Figure 00000023

Figure 00000024
Figure 00000024

а такжеas well as

Figure 00000025
Figure 00000025

Figure 00000026
Figure 00000026

Figure 00000027
Figure 00000027

Figure 00000028
Figure 00000028

Таким образом, для удаления нежелательного CaSO4 отсутствует необходимость добавлять стадию окисления по аналогии с предшествующими способами [4], поскольку CaSO4 превращается либо в CaS, либо в желательные продукты под действием СО, образовавшегося либо в результате окисления углерода (реакция 5), либо твердофазной реакции (18) между CaSO4 и C. Следовательно, CaS можно разложить до CaO и SO2 при помощи окисления углерода при отношениях О2/С≈6 C/CaS≈0,2. Энергия, необходимая для всех реакцией разложения, обеспечивается за счет окисления углерода при температуре 1100°C, благодаря чему не нужен внешний источник энергии.Thus, to remove unwanted CaSO 4 there is no need to add an oxidation step in analogy with previous methods [4], since CaSO 4 is converted either to CaS or to the desired products by the action of CO formed either as a result of the oxidation of carbon (reaction 5) or solid phase reaction (18) between CaSO 4 and C. Therefore, CaS can be decomposed to CaO and SO 2 by carbon oxidation at O 2 /C≈6 C/CaS≈0.2. The energy required for all decomposition reactions is provided by the oxidation of carbon at 1100°C, so no external energy source is needed.

Для экспериментов, осуществляемых в реакторе с псевдоожиженным слоем, начальные условия исходных веществ представлены далее в таблице 1. Кроме того, результаты всех экспериментов сведены в таблицу 2, описанную в двух следующих разделах.For experiments carried out in a fluidized bed reactor, the initial conditions of the starting materials are presented below in table 1. In addition, the results of all experiments are summarized in table 2, described in the next two sections.

Таблица 1. Входные свойства в экспериментах с псевдоожиженным слоем в реакторе с псевдоожиженным слоем с индукционным нагревом, представленным на фиг. 2, при 1100°C.Table 1. Input properties in fluidized bed experiments in the induction heated fluidized bed reactor shown in FIG. 2, at 1100°C. Входные свойстваInput properties C/CaSC/CaS 0,150.15 0,250.25 0,350.35 CaS (г)CaS (g) 5,225.22 4,804.80 4,444.44 C (г)C(g) 0,780.78 1,201.20 1,561.56 О2/ФГAbout 2 /FG 2, 3, 42, 3, 4 2, 3, 42, 3, 4 2, 3, 42, 3, 4

Следует отметить, что во всех экспериментах в качестве источника углерода использовали каменный уголь.It should be noted that coal was used as the carbon source in all experiments.

Таблица 2. Конверсия CaS, выход CaO и выход CaSO4 (в каждой ячейке соответственно слева направо) в реакторе с псевдоожиженным слоем при 1100°C при начальных условиях, представленных в таблице 1 и данных анализа методом РФЭС, представленных в таблицах 3 и 4.Table 2. CaS conversion, CaO yield, and CaSO 4 yield (in each cell, respectively, from left to right) in a fluidized bed reactor at 1100°C under the initial conditions presented in Table 1 and the XPS analysis data presented in Tables 3 and 4. C/CaSC/CaS O2/CaSO 2 /CaS 22 33 4four 0,150.15 0,83, 0,55, 0,220.83, 0.55, 0.22 0,250.25 0,85, 0,75, 0,020.85, 0.75, 0.02 0,93, 0,83, 0,080.93, 0.83, 0.08 0,96, 0,67, 0,280.96, 0.67, 0.28 0,350.35 0,85, 0,77, 0,030.85, 0.77, 0.03

В таблице 3 показано влияние изменения отношение C/CaS при постоянном отношении O2/CaS (≈3, считающимся оптимальным).Table 3 shows the effect of changing the C/CaS ratio at a constant O 2 /CaS ratio (≈3, considered optimal).

При C/CaS≈0,15, отношение O2/CaS≈3 приводит к производству большего количества CO2, чем CO в соответствии со следующими уравнениями реакций:At C/CaS≈0.15, the ratio O 2 /CaS ≈3 results in the production of more CO 2 than CO according to the following reaction equations:

Figure 00000029
Figure 00000029

Figure 00000030
Figure 00000030

Кроме того, вследствие избытка О2 протекают также две следующие реакции:In addition, due to an excess of O 2 , the following two reactions also occur:

Figure 00000031
Figure 00000031

Figure 00000032
Figure 00000032

что впоследствии приводит к протеканию реакций c (15) по (22) с образованием CaSO4. В результате при отношении C/CaS≈0,15 конверсия CaS недостаточно высока, поскольку CaS образуется на некоторых стадиях повторно или не полностью реагирует с CO2 вследствие недостатка углерода.which subsequently leads to reactions from (15) to (22) with the formation of CaSO 4 . As a result, at C/CaS≈0.15, the conversion of CaS is not high enough, because CaS is re-formed in some steps or does not completely react with CO 2 due to lack of carbon.

Отличительной особенностью данного ряда реакций является то, что СО образуется в результате двух реакций при любых обстоятельствах:A distinctive feature of this series of reactions is that CO is formed as a result of two reactions under any circumstances:

Figure 00000033
Figure 00000033

Figure 00000034
Figure 00000034

или даже в реакцииor even in reaction

Figure 00000035
Figure 00000035

приводя к получению CaSO4. Образование СО играет существенную роль для достижения высокой конверсии CaS, поскольку при взаимодействии CaS с кислородом CaSO4 неизбежно образуется в виде слоя на частицах CaS. В этом случае CO, получаемый в результате описанных выше реакций, взаимодействует с CaSO4 и превращает его в CaO и SO2. Таким образом, частицы CaS вновь могли бы контактировать с молекулами CO2 и O2 и участвовать в реакциях разложения.leading to the production of CaSO 4 . The formation of CO plays a significant role in achieving a high conversion of CaS, since the interaction of CaS with oxygen inevitably forms CaSO 4 as a layer on CaS particles. In this case, the CO resulting from the reactions described above reacts with CaSO 4 and converts it into CaO and SO 2 . Thus, CaS particles could again come into contact with CO 2 and O 2 molecules and participate in decomposition reactions.

При повышении доли углерода в сырье от отношения C/CaS≈0,15 до 0,25, и поскольку объем кислорода оптимален для получения количества СО2, достаточного для взаимодействия с CaS, конверсия CaS повышается, в то время как образование CaSO4 практически прекращается за счет быстрого взаимодействия углерода и кислорода. Образование CO2 на этой стадии максимально благоприятствовало бы следующей реакции:With an increase in the proportion of carbon in the feedstock from the ratio C/CaS≈0.15 to 0.25, and since the volume of oxygen is optimal for obtaining the amount of CO 2 sufficient to interact with CaS, the conversion of CaS increases, while the formation of CaSO 4 practically stops due to the rapid interaction of carbon and oxygen. The formation of CO 2 at this stage would most favor the following reaction:

Figure 00000036
Figure 00000036

Однако при увеличении доли углерода в исходном материале до отношения C/CaS≈0,35, отношение вводимого О2/С было бы меньше оптимального значения, в результате чего образовывалось бы больше СО, чем CO2. В таких условиях кислород частично взаимодействует с CaS и наряду с CaSO4 приводит к образованию CaO и SO2. В соответствии с более высоким выходом CO по сравнению с таковым при C/CaS≈0,25, в этом случае выход CaSO4 минимален, поскольку большой объем образовавшегося СО способствует превращению CaSO4 в другие продукты.However, if the proportion of carbon in the feedstock was increased to C/CaS≈0.35, the ratio of O 2 /C introduced would be less than the optimum value, resulting in more CO than CO 2 being produced. Under such conditions, oxygen partially interacts with CaS and, along with CaSO 4 , leads to the formation of CaO and SO 2 . In accordance with the higher yield of CO compared to that at C/CaS≈0.25, in this case the yield of CaSO 4 is minimal, since the large volume of formed CO contributes to the conversion of CaSO 4 into other products.

Таблица 3. Влияние отношения C/CaS на состав твердого остатка в реакторе с псевдоожиженным слоем при 1100°C, определенного методом РФЭС, при начальных условиях, представленных в таблице 1 при отношении О2/CaS≈3.Table 3. Effect of the C/CaS ratio on the composition of the solid residue in the fluidized bed reactor at 1100°C, determined by XPS, under the initial conditions presented in table 1 at the ratio O 2 /CaS≈3. C/CaSC/CaS CaS
(мол. %)
CaS
(mol.%)
CaO
(мол. %)
CaO
(mol.%)
CaSO4
(мол. %)
CaSO4
(mol.%)
Конверсия CaS (≈%)CaS Conversion (≈%) Выход CaO (≈%)Yield of CaO (≈%) Выход CaSO4 (≈%)Yield CaSO 4 (≈%)
0,150.15 7,27.2 66,266.2 26,526.5 8383 5555 2222 0,250.25 2,12.1 89,289.2 8,68.6 9393 8383 8eight 0,350.35 7,87.8 88,788.7 3,33.3 8585 7777 33

В таблице 4 показано влияние изменения отношения O2/CaS при постоянном отношении C/CaS (≈0,25, которое считают оптимальным).Table 4 shows the effect of changing the O 2 /CaS ratio at a constant C/CaS ratio (≈0.25, which is considered optimal).

Для отношения C/CaS≈0,25 оптимальное отношение О2/CaS составляет≈3.For the C/CaS≈0.25 ratio, the optimal O 2 /CaS ratio is ≈3.

Более низкое количество кислорода в исходном материале благоприятствует образованию CO, а не СО2.The lower amount of oxygen in the feed favors the formation of CO rather than CO 2 .

Следует отметить, что CaS непосредственно взаимодействует с СО2, а не с СО.It should be noted that CaS interacts directly with CO 2 and not with CO.

В результате, частичное взаимодействие CaS с СО2 способствует образованию СаО и SO2, однако CaSO4 также превращается в желательные продукты за счет реакции с СО.As a result, partial reaction of CaS with CO 2 promotes the formation of CaO and SO 2 , but CaSO 4 is also converted to the desired products by reaction with CO.

С другой стороны, другие количества кислорода, превышающие его количество при отношении О2/CaS≈3, могут привести к частичному образованию CaSO4 согласно уравнению CaS+2О2→CaSO4.On the other hand, other amounts of oxygen, exceeding its amount at a ratio of O 2 /CaS≈3, can lead to partial formation of CaSO 4 according to the equation CaS+2O 2 →CaSO 4 .

Однако присутствие большого количества кислорода приводит также к разложению CaS до требуемых продуктов.However, the presence of a large amount of oxygen also leads to the decomposition of CaS to the desired products.

Таким образом, полная конверсия CaS на этой стадии увеличивается, в то время как выход CaSO4 также заметно возрастает.Thus, the total conversion of CaS at this stage increases, while the yield of CaSO 4 also increases markedly.

Иными словами, при высокой концентрации кислорода, превышающей необходимое оптимальное значение в исходном материале, общая конверсия CaS увеличивается, хотя этот рост не приводит к образованию желательных продуктов.In other words, at a high oxygen concentration, above the required optimal value in the starting material, the overall conversion of CaS increases, although this increase does not lead to the formation of the desired products.

Таблица 4. Влияние отношения O2/CaS на состав оставшегося твердого вещества в реакторе с псевдоожиженным слоем при температуре 1100°C, определенный методом РФЭС, при начальных условиях, представленных в таблице 1, при С/CaS≈0,25.Table 4. Effect of the O 2 /CaS ratio on the composition of the remaining solids in the fluidized bed reactor at a temperature of 1100°C, determined by XPS, under the initial conditions presented in table 1, at C/CaS≈0.25. O2/CaSO 2 /CaS CaS (мол. %)CaS (mole %) CaO (мол. %)CaO (mol.%) CaSO4 (мол. %)CaSO 4 (mol.%) Конверсия CaS (≈%)CaS Conversion (≈%) Выход СаО (≈%)Yield of CaO (≈%) Выход CaSO4 (≈%)Yield CaSO 4 (≈%) 22 9,49.4 88,288.2 2,42.4 8585 7575 22 33 2,22.2 89,289.2 8,68.6 9393 8383 8eight 4four 1,01.0 69,869.8 29,229.2 9696 6767 2828

Закономерности образования SO2 во всех проведенных опытах в реакторе с псевдоожиженным слоем представлены на фиг. 4.The patterns of SO 2 formation in all experiments carried out in a fluidized bed reactor are shown in FIG. four.

Как и ожидалось на основании описанных выше экспериментов, максимальное количество SO2 образуется при отношениях О2/CaS≈3 и C/CaS≈0,25 (кривая C2).As expected from the experiments described above, the maximum amount of SO 2 is formed at the ratios O 2 /CaS≈3 and C/CaS≈0.25 (curve C2).

Более высокие количества либо углерода, либо кислорода препятствуют образованию SO2, в то время как меньшие количества приводят к частичной конверсии CaS и, таким образом, к меньшему количеству желательных газообразных продуктов.Higher amounts of either carbon or oxygen inhibit the formation of SO 2 while lower amounts result in partial CaS conversion and thus less desirable gaseous products.

Таблица 5. Характеристика угля методом CHNS-элементного анализа. Данные характеристики использовали при моделировании и в экспериментах в псевдоожиженном слое.Table 5. Characterization of coal by CHNS-elemental analysis. These characteristics were used in simulations and in experiments in a fluidized bed. СоединениеCompound Масс. % минMass. % min Масс. % максMass. % max CC 71,571.5 7272 HH 4,84.8 5,05.0 NN 1,71.7 1,81.8 SS 1,31.3 2,22.2 OO 8,58.5 8,98.9 Cl ч/млнCl ppm 369369 407407

Следует отметить, что для расчетов учитывали только содержание углерода в угле.It should be noted that only the carbon content in coal was taken into account for the calculations.

Таблица 6. Данные НАА для чистого угля.Table 6. NAA data for pure coal. ЭлементElement (ч/млн)(ppm) ЭлементElement (ч/млн)(ppm) ЭлементElement (ч/млн)(ppm) ЭлементElement (ч/млн)(ppm) UU 1,331.33 VV 3939 CdCD <0,25<0.25 NiNi 17,417.4 TiTi 633633 ClCl 341341 AuAu <0,0018<0.0018 AgAg <0,42<0.42 Snsn <53<53 AlAl 1398013980 Hfhf 0,760.76 Scsc 3,23.2 II <3<3 CaCa 13791379 BaBa 101101 RbRb 14fourteen MnMn 5555 SS 1745517455 BrBr 3,23.2 FeFe 1298212982 Mgmg 880880 SeSe 3,53.5 AsAs 2626 AnAn 2626 CuCu <64<64 MoMo 46,446.4 SbSb 0,610.61 Coco 6,36.3 InIn <0,01<0.01 Hghg 0,0590.059 WW 0,480.48 KK 23262326 SiSi <40000<40000 ThTh <1<1 ZrZr 3939 Lnln 8eight NaNa 342342 CrCr 18eighteen CsCs 3,13.1

ЛитератураLiterature

[1] Патент США 6024932.[1] U.S. Patent 6,024,932.

[2] Патент США 4503018.[2] U.S. Patent 4,503,018.

[3] D. Lynch and J. Elliott, “Analysis of the oxidation reactions of CaS,” Metallurgical Transactions B, vol. 11, no. 3, pp. 415-425, 1980.[3] D. Lynch and J. Elliott, “Analysis of the oxidation reactions of CaS,” Metallurgical Transactions B, vol. 11, no. 3, pp. 415-425, 1980.

[4] Патент США 543,939.[4] US Patent 543,939.

[5] R. Shabou, M. Zairi, and H. Ben Dhia, “Characterisation and environnemental impacts of olive oil wastewater disposal,” Environmental Technol., vol. 26, no. 1, pp. 35-45, 2005.[5] R. Shabou, M. Zairi, and H. Ben Dhia, “Characterisation and environnemental impacts of olive oil wastewater disposal,” Environmental Technol., vol. 26, no. 1, pp. 35-45, 2005.

[6] R. Torres-Ordonez, J. Longwell, and A. Sarofim, “Physical transformations during solid calcium sulfide oxidation,” Energy and Fuels, vol. 3, no. 5, pp. 595-603, 1989.[6] R. Torres-Ordonez, J. Longwell, and A. Sarofim, “Physical transformations during solid calcium sulfide oxidation,” Energy and Fuels, vol. 3, no. 5, pp. 595-603, 1989.

[7] D. Lynch and J. Elliott, “Analysis of the oxidation reactions of CaS,” Metallurgical Transactions B, vol. 11, no. 3, pp. 415-425, 1980.[7] D. Lynch and J. Elliott, “Analysis of the oxidation reactions of CaS,” Metallurgical Transactions B, vol. 11, no. 3, pp. 415-425, 1980.

[8] Патент США 3087790.[8] US Patent 3,087,790.

[9] C. Cardenas-Escudero, V. Morales-Flarez, R. Parez-Lapez, A. Santos, and L. Esquivias, “Procedure to use phosphogypsum industrial waste for mineral CO2 sequestration,” J. Hazard. Mater., vol. 196, pp. 431-435, 2011.[9] C. Cardenas-Escudero, V. Morales-Flarez, R. Parez-Lapez, A. Santos, and L. Esquivias, “Procedure to use phosphogypsum industrial waste for mineral CO 2 sequestration,” J. Hazard. Mater., vol. 196, pp. 431-435, 2011.

[10] S. Wu, M. Uddin, S. Nagamine, and E. Sasaoka, “Role of water vapor in oxidative decomposition of calcium sulfide,” Fuel, vol. 83, no. 6, pp. 671-677, 2004.[10] S. Wu, M. Uddin, S. Nagamine, and E. Sasaoka, “Role of water vapor in oxidative decomposition of calcium sulfide,” Fuel, vol. 83, no. 6, pp. 671-677, 2004.

Claims (14)

1. Способ разложения сульфида кальция (CaS) до оксида кальция (CaO) и диоксида серы (SO2), отличающийся тем, что он включает в себя: 1. The method of decomposition of calcium sulfide (CaS) to calcium oxide (CaO) and sulfur dioxide (SO 2 ), characterized in that it includes: - обеспечение наличия реактора, содержащего сульфид кальция и источник углерода, - ensuring the presence of a reactor containing calcium sulfide and a source of carbon, - окисление источника углерода кислородом (О2) для генерирования диоксида углерода (CO2),- oxidation of the carbon source with oxygen (O 2 ) to generate carbon dioxide (CO 2 ), - введение во взаимодействие сульфида кальция с указанным диоксидом углерода для получения оксида кальция (CaO), диоксида серы (SO2) и монооксида углерода (CO) согласно следующей реакции: - introduction into the interaction of calcium sulfide with the specified carbon dioxide to obtain calcium oxide (CaO), sulfur dioxide (SO 2 ) and carbon monoxide (CO) according to the following reaction: CaS+3CO2→CaO+SO2+3CO,CaS + 3CO 2 → CaO + SO 2 + 3CO, где содержание кислорода и углерода на стадии окисления выбирают таким образом, чтобы: where the content of oxygen and carbon at the stage of oxidation is chosen so that: (i) массовое отношение C/CaS составляло от 0,15 до 0,35 и (i) the C/CaS weight ratio was from 0.15 to 0.35 and (ii) массовое отношение O2/C составляло от 5 до 25.(ii) the weight ratio O 2 /C was from 5 to 25. 2. Способ по п. 1, в котором отношение C/CaS равно 0,25.2. The method of claim 1 wherein the C/CaS ratio is 0.25. 3. Способ по п. 1 или 2, в котором отношение O2/C равно 8. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the O 2 /C ratio is 8. 4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором на стадии окисления реактор нагревают до температуры, находящейся в интервале от 900°C до 1200°C.4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, in which in the stage of oxidation the reactor is heated to a temperature in the range from 900°C to 1200°C. 5. Способ по п. 4, в котором реактор нагревают методом индукционного нагрева. 5. The method according to claim 4, wherein the reactor is heated by an induction heating method. 6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором источник углерода включает по меньшей мере один из: каменный уголь, кокс, древесный уголь и сланцевая нефть. 6. The method according to any one of paragraphs. 1-5, in which the carbon source includes at least one of: coal, coke, charcoal and shale oil. 7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором реактор представляет собой реактор непрерывного действия, такой как реактор с псевдоожиженным слоем или вращающуюся обжиговую печь, включающую входное отверстие (20) и выходное отверстие (40) для пропускания потока O2 через сульфид кальция и источник углерода.7. The method according to any one of paragraphs. 1-6, in which the reactor is a continuous reactor, such as a fluidized bed reactor or a rotary kiln, including an inlet (20) and an outlet (40) for passing an O 2 flow through calcium sulfide and a carbon source.
RU2020120430A 2017-11-22 2018-11-22 Method for calcium sulfide decomposition RU2776054C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17203183.3 2017-11-22
EP17203183 2017-11-22
PCT/MA2018/000018 WO2019103585A1 (en) 2017-11-22 2018-11-22 Calcium sulfide decomposition process

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020120430A RU2020120430A (en) 2021-12-23
RU2020120430A3 RU2020120430A3 (en) 2022-02-17
RU2776054C2 true RU2776054C2 (en) 2022-07-12

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4102989A (en) * 1974-05-15 1978-07-25 Iowa State University Research Foundation, Inc. Simultaneous reductive and oxidative decomposition of calcium sulfate in the same fluidized bed
US4216197A (en) * 1978-10-17 1980-08-05 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The United States Environmental Protection Agency Converting calcium sulphide to calcium oxide
SU1805626A1 (en) * 1991-01-30 1996-07-20 Таллинский технический университет Method of phosphogypsum thermic processing
US6083862A (en) * 1994-03-14 2000-07-04 Iowa State University Research Foundation, Inc. Cyclic process for oxidation of calcium sulfide

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4102989A (en) * 1974-05-15 1978-07-25 Iowa State University Research Foundation, Inc. Simultaneous reductive and oxidative decomposition of calcium sulfate in the same fluidized bed
US4216197A (en) * 1978-10-17 1980-08-05 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The United States Environmental Protection Agency Converting calcium sulphide to calcium oxide
SU1805626A1 (en) * 1991-01-30 1996-07-20 Таллинский технический университет Method of phosphogypsum thermic processing
US6083862A (en) * 1994-03-14 2000-07-04 Iowa State University Research Foundation, Inc. Cyclic process for oxidation of calcium sulfide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111566051B (en) Phosphogypsum decomposition method
EP2729404A2 (en) Method for the parallel production of hydrogen and carbon-containing products
US11383980B2 (en) Calcium sulfide decomposition process
EP2935517B1 (en) Process for utilizing blast furnace gases, associated gases and/or biogases
CA2944852C (en) System and method for thermocatalytic treatment of material and pyrolysis oil produced therewith
JPS6071691A (en) Method of obtaining acetylene and synthetic or reductive gas from coal by arc process
SU479302A3 (en) Method for reducing oxide and sulphide ores
EP2729405A1 (en) Process for production of synthesis gas
RU2464295C2 (en) Method for thermochemical processing of biomass to produce synthesis gas
US3009781A (en) Process for preparation of carbon disulphide and for the desulphurization of coke
RU2776054C2 (en) Method for calcium sulfide decomposition
US3995016A (en) Process for thermochemical cleavage of water into hydrogen and oxygen
US20220017366A1 (en) Process for producing phosphorus
RU2775992C2 (en) Method for phosphogypsum decomposition
US1934836A (en) Process for the catalytic conversion of hydrocarbons
JP3915010B2 (en) Method for producing hydrogen by thermochemical decomposition
Prosini et al. A modified sulphur–iodine cycle for efficient solar hydrogen production
JPS646124B2 (en)
US2014757A (en) Process for the integral transformation of coke oven gas or town gas into ammonia and methyl alcohol
US2470106A (en) Process for reducing iron ores
KR101231604B1 (en) Decomposition Method of Carbon Dioxide by Thermochemical Cycle Using Germanium Oxide
JP3909403B2 (en) Method for producing hydrogen and carbon monoxide from flammable waste
JP2001122811A (en) Apparatus and method for producing methanol
JP2024517286A (en) Method for Producing Hydrogen and Solid Carbon from a Gaseous Hydrocarbon Source Using Microwaves and/or Radio Waves - Patent application
WO2022008229A1 (en) System network and method for operating a system network of this type for producing higher alcohols