矿物质对焦炭显微结构作用研究

将十三种矿物质(氧化物)添加到煤中炭化,用光学显微镜和X射线衍射方法研究矿物质的存在对所得焦炭显微结构的影响。结果表明：这些氧化物均能使焦炭光学显微结构中(I Mf)增大、OTI减小。微晶结构中层片(La)趋于增大,但排列有序化(Lc)降低。     

贫瘦煤替代瘦煤制备优质焦炭性能研究

根据瘦煤和贫瘦煤结焦机理、成焦显微结构和粒度变化特征,对贫瘦煤替代瘦煤的结焦显微结构、焦炭性能进行了研究.结果表明,瘦煤与贫瘦煤可以互相替代,并且在合理配比的情况下可改善焦炭质量;通过合理的粒度调整和配煤,在提高贫瘦煤或瘦煤比率的同时亦可得到优质焦炭.     

炼焦煤镜质组性质和焦炭结构性能的相关性研究

对武汉钢铁(集团)公司炼焦煤进行镜质组反射率分布分析,测试了焦炭的显微结构和热性能.研究结果表明,炼焦煤镜质组反射率分布的变化会对焦炭显微结构产生影响,焦炭显微结构的变化会影响到焦炭的热性能.找出含碱大型高炉所用焦炭的合理显微结构模型,为合理配煤炼焦提供依据.     

木质素焦炭导电特性的拉曼分析

研究了炭化工况对木质素焦炭电阻率的影响,并结合拉曼光谱和XRD分析研究了温度和催化剂对焦炭结构和导电性能的影响.结果表明:炭化温度的提高和催化剂的添加有利于焦炭石墨化,即提高焦炭导电性能.添加催化剂需要采用两段炭化法以避免焦油对催化剂的中毒作用.随着温度的升高,拉曼光谱中D峰强度不断增加,产生的活性炭原子与焦炭中的灰分结合形成的离子络合物导致了电阻率的降低.添加催化剂使得D峰和G峰强度均有增加,说明催化剂可以促进焦炭的炭化和石墨化.镍基催化剂较容易使焦炭获得石墨化结构,在低温阶段催化效果明显.而铁基催化剂在高温下也可以体现出较强的催化能力.     

木质素热解/炭化官能团演变与焦炭形成

为了深入理解生物质热解/炭化过程,制备功能型焦炭,采用热重红外联用仪研究了木质素热解/炭化官能团演变与焦炭形成,并对所形成焦炭进行了导电性测试.实验结果表明:木质素热解/炭化过程分为4个阶段:200℃以下为自由水的脱除阶段;200～ 500℃为热解阶段,焦炭开始形成;500～900℃时焦炭中C-C键和C-H键进一步断裂,苯环大部分已被解链或芳香族化,形成无定形炭,在此阶段,焦炭的电阻率迅速下降,由986 Ω·cm减小到0.6 Ω·cm;900～1400℃时,碳碳双键几乎完全消失,焦炭内部结构重组,形成了一种介于无定型结构和石墨结构之间的新结构,电阻率达到0.2Ω·cm,导电性进一步增强.     

煤料两侧加热的试验焦炉

在实验室采用由4块空心黏土砖砌成的竖墙加热煤料的方法制取焦样，通过在耐火材料腔同轴引入的非金属杆加热器来加热竖墙。在加热墙的两侧配置炭化室，预先放入纸袋里的煤料装入此炭化室。炭化室的自由空间填满不做研究的煤料。炼焦过程是在宽600mm煤料单侧加热到950～1000℃的条件下进行的。该加热方法的缺点是煤料体积中温度分布及不均衡，因此．得到的焦炭性质也不均一。     

煤岩显微组分与焦炭光学组织结构及焦炭质量关系的研究

作者对4种不同变质程度的烟煤和相同变质程度、不同显微组成的煤样进行了炭化,并测定所得焦炭的光学组织结构与气孔结构参数、微转鼓强度以及对 CO_2气体的反应活性等。论述了煤岩显微组分与焦炭光学组织结构和焦炭质量间的关系。     

几种碳素材料的特性及在模铸保护渣中的作用

本文首先研究了保护渣常用的碳素材料—石墨、酸化石墨、炭化稻壳、炭黑的显微结构及燃烧、膨胀等特性。然后研究了配入不同碳素材料的模铸保护渣在膨胀、保温、熔化速度、对钢液增碳等性质上的差异。研究发现,模铸保护渣的上述性质与碳素材料的结构有密切的关系;采用酸化石墨和炭化稻壳或酸化石墨和石墨的复合配炭的模铸保护渣,具有较好的铺展性及膨胀保温性,液渣层形成快、可获得表面质量良好的钢锭。     

单种焦煤结焦性能及其混配性研究

对5种不同矿点的焦煤进行煤质分析和单种煤结焦性能比较,并进行配煤炼焦试验研究。结果表明,尽管单种焦煤的结焦性能接近,但其工艺性质及成焦显微结构存在较大差异。在配煤炼焦中,胶质体含量丰富、胶质体的流变性和膨胀性高、成焦粗粒镶嵌结构多的焦煤,与不同炼焦煤的混配性强,所得焦炭质量较优。     

液相法制备炭/炭复合材料的显微结构

采用光学显微镜和扫描电子显微镜对用液相法制备的3种单向纤维增强炭/炭复合材料的显微结构进行了观察和分析.这3种炭/炭复合材料分别采用纯沥青作基体和沥青加焦炭粉、树脂加焦炭粉作预浸初基体制得.在热压成形初坯体内,收缩的微裂纹沿纤维轴向与外界相通,可被再浸渍填充,而孔洞则大多与外界隔绝,不能被再浸渍填充.实验结果表明焦炭填充料的添加改变了复合材料的显微结构,可调整炭/炭复合材料的纤维体积分数,减少气孔的形成,有利于再浸渍致密化;它还扰乱基体层状结构组织,导致其围绕焦炭粉颗粒呈紊乱状态.     

焦炭溶损反应动力学研究

作者用未反应核收缩模型研究了焦炭溶损反应动力学以及碱金属对焦炭溶损反应动力学的影响规律。     

碱金属对焦炭反应性和反应后强度的影响

作者通过焦炭的浸碱试验，阐述了碱金属对焦炭反应性和反应后强度的影响，认为碱金属加速了焦炭的气化反应。显微组织研究表明，气化后的焦炭有明显的烧蚀现象。由此产生裂隙，形成许多脆弱薄壁的连通孔，导致焦炭强度下降，块度变小     

焦炭中子水分探头的响应

本文采用两组扩散理论模型对焦炭内的热中子空间分布和插探入型中子水分探头的响应进行了数值计算,又进行了静态标定实验。研究表明,两组理论可以用来定性研究中子测水分问题。焦炭堆密度的变化会影响中子水分探头的响应。在5％wt水分时,焦炭堆密度变化1％影响水分响应0.13％wt。因此必须对焦炭水分探头的响应进行密度修正。本文还提出了一个密度修正的经验公式,对研制带密度修正的中子水分计有指导意义。     

连续重整径向再生器烧炭区的数值模拟

对连续重整径向再生器烧炭区的化学反应过程及传递过程进行了详细的理论分析 ,建立了烧焦反应的本征动力学方程、催化剂内外扩散模型、床层中传质、传热模型以及气固两相的流动模型 ,并在此基础上建立了错流移动床烧焦数学模型。运用该模型计算了连续重整再生器烧炭区床层内的温度、氧浓度和炭浓度的分布。研究结果表明 ,在床层上部内筛网处出现恒定的高温区 ,通过控制再生循环气中氧气的浓度可以控制床层的最高温度 ,并且两段烧焦有利于减少烧焦所需要的床层长度。模拟计算得到的再生器烧炭区床层温度分布与工业现场测量值基本吻合 ,该模型可用于分析和预测连续重整再生器烧炭区床层的温度、氧浓度和炭浓度分布 ,对设计和生产具有一定的指导意义     

焦化炉管焦导热系数的测定

从现场焦化炉中截取一段结焦炉管 ,采用热通量法测定了炉管结焦层的导热系数。实验表明 ,当温度为5 0～ 10 0℃时 ,管焦导热系数随温度的升高而迅速降低 ;当温度为 10 0～ 5 5 0℃时 ,随着温度的升高 ,管焦导热系数降低的速度逐渐减缓 ,并最终稳定在 3 .8W/ (m·℃ ) ,实验误差不超过 10 %。对实验数据进行多项式线性回归 ,得到了管焦导热系数随温度变化的回归方程 ,该方程的相对误差低于 4 %。     

连续重整径向再生器烧炭区的数值模拟

对连续重整径向再生器烧炭区的化学反应过程及传递过程进行了详细的理论分析,建立了烧焦反应的本征动力学方程、催化剂内外扩散模型、床层中传质、传热模型以及气固两相的流动模型,并在此基础上建立了错流移动床烧焦数学模型。运用该模型计算了连续重整再生器烧炭区床层内的温度、氧浓度和炭浓度的分布。研究结果表明,在床层上部内筛网处出现恒定的高温区、通过控制再生循环气中氧气的浓度可以控制床层的最高温度,并且两段烧焦有利于减少烧焦所需要的床层长度。模拟计算得到的再生器烧炭区床层温度分布与工业现场测量值基本吻合,该模型可用于分析和预测连续重整再生器烧炭区床层的温度、氧浓度和炭浓度分布,对设计和生产具有一定的指导意义。     

利用01-N1~#菌强化处理焦化废水初步研究

以每升 5 g接种量接种 0 1 - N1 # 菌处理焦化废水可取得较好的效果 ,处理 96h,其中 COD初始含量在 1 2 0 0 mg/L以下 ,去除率为 90 %以上 .NH3 - N初始含量在 5 90 mg/L以下 ,去除率达到 98% .挥发酚初始含量在 1 70 mg/L以下 ,去除率达到 99% .0 1 - N1 # 菌接种量一般应在每升 5～1 0 g.焦化废水中 COD、NH3 - N和挥发酚初始含量较低时处理效果好 ,含量高时处理效果较差 .COD、NH3 - N和挥发酚含量低时处理时间一般为 2～ 3天 ,其处理效果基本能达到以上指标     

大庆渣油液态组分催化裂化生焦倾向

渣油催化裂化的一个重要特点.就是在裂化温度下仍为液态的高沸组分和已汽化的组分一起以不同方式参与催化剂颗粒内的传递过程和裂化反应.采用抑制气态油品反应的方法考察了渣油中液态油品的生焦。结果表明.反应温度是影响生焦率的主要参数。其次是油品的升温速率 渣油经冲洗色谱分离的三组分中胶质的生焦倾向最大.温度对它的影响亦最大.饱和烃及芳香烃对胶质裂化生焦的影响不明显.     

焦炉碎石垫层地基综合测试

某厂对其碎石垫层地基使用多种方法现场测试其物理力学指标，并作室内模拟试验。工程经多年运行，所得参数完全满足设计要求。     

焦炭处理含油废水效果研究

从焦炭的特性，论证了其处理含油废水的可行性，并介绍了焦炭投放方法。从监测结果表明，焦炭投放于含油废水处理池后，因吸附作用处理了乳化油，排放后的废水含油量从３８８０±５５１ｍｇ／Ｌ降低到５７０±１６０ｍｇ／Ｌ，达到了国家排放标准（ＧＢ８９７８—９６Ⅱ级）。焦炭还对悬浮物具有过滤作用，但对铅、锌、铜等金属离子无明显的去除作用。焦炭价廉，来源方便，失效后的焦炭可以再燃烧，是一种较为理想的吸附过滤材料