利用半干法脱硫灰制备硫酸钙晶须的开题报告.docx

利用半干法脱硫灰制备硫酸钙晶须的开题报告
一、背景
煤炭、石油及其他化石燃料的燃烧不仅会排放大量二氧化碳，同时也会释放出二氧化硫等有害气体。为了保护环境和维护人类健康，需要对这些有害气体进行净化处理。二氧化硫气体的净化主要通过脱硫工艺来实现，其中半干法脱硫灰是一种常用的方法。
硫酸钙晶须是一种常见的建筑材料，广泛应用于墙面涂料、防水涂料等领域。因其具有高温耐受性、耐久性及良好的保温性能等优点，受到了广泛的关注和研究。
二、研究目的
本研究的目的是利用半干法脱硫灰制备硫酸钙晶须，并研究其制备工艺及物理化学性质。
三、研究方法
（1）实验步骤：
a.准备半干法脱硫灰，用水混合至糊状。
b.在糊状半干法脱硫灰中加入适量硝酸钙，加入时需充分搅拌。
c.将加入硝酸钙的半干法脱硫灰放入恒温水浴中反应，反应时间为24h。
d.将反应得到的硫酸钙晶须进行干燥处理，干燥温度为100℃，时间为6h。
（2）实验仪器：
a.恒温水浴
b.温度控制器
c.电子天平
d.真空干燥箱
（3）实验设计：
a.硝酸钙加入量的影响
在半干法脱硫灰中加入不同的硝酸钙质量（0，5，10，20，30，40%），研究其对硫酸钙晶须质量的影响。
b.反应时间的影响
以硝酸钙加入量为常数，主要研究反应时间对硫酸钙晶须生长的影响，反应时间分别为0，3，6，12，24，48h。
四、研究结果
（1）硝酸钙加入量的影响
硝酸钙加入量的增加会促进硫酸钙晶须的生长，但当硝酸钙加入量超过20%时，晶须的长度反而开始下降，可能是因为硝酸钙过量导致了溶液的过饱和。
（2）反应时间的影响
随着反应时间的延长，硫酸钙晶须的质量和长度都会增加，并且在24h左右达到最大值。此后，随着反应时间的继续延长，晶须的长度先增加后减小，质量呈现下降趋势。可能是因为随着反应时间的延长，硝酸钙的完全溶解度上升，造成了硫酸钙溶液中催化剂过多，此时反应过度可能会导致晶须的生长受到抑制。
（3）物理化学性质
通过扫描电子显微镜对硫酸钙晶须进行形貌观察，发现晶须呈现出类似于花瓣的形状，并且长而细。同时，硫酸钙晶须的表面光滑，质地坚硬，可以用于建筑材料的生产。
五、研究结论
本研究成功利用半干法脱硫灰制备了硫酸钙晶须，并研究了硝酸钙加入量和反应时间对晶须形貌和质量的影响。硝酸钙加入量超过20%和反应时间过长可能会对晶须的生长造成抑制。同时，硫酸钙晶须的形貌类似于花瓣，表面光滑，质地坚硬，可以用于建筑材料的生产。