【摘要】：溶劑萃取是脫除煤瀝青中原生喹啉不溶物(QI)、對其組分進(jìn)行分級的有效手段之一。上層脫除QI獲得的輕質(zhì)煤瀝青是制備煤系針狀焦、瀝青基炭纖維以及石墨電極等炭素制品生產(chǎn)用黏結(jié)劑、浸漬劑的優(yōu)質(zhì)原料,而下層獲得的重質(zhì)煤瀝青由于QI含量高、組分重,目前在工業(yè)應(yīng)用上還沒有得到足夠重視,而且國內(nèi)外的文獻(xiàn)研究報道也相對較少。因此,圍繞重質(zhì)煤瀝青開展相關(guān)研究對其今后高效利用具有重要意義。本文以從中溫瀝青中通過混合溶劑萃取制得的重質(zhì)煤瀝青為原料,首先在多管井式電阻爐上進(jìn)行了熱轉(zhuǎn)化實(shí)驗,系統(tǒng)地研究了重質(zhì)煤瀝青的熱轉(zhuǎn)化工藝與其熱轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的性質(zhì)、組成之間的關(guān)系,并采用偏光顯微鏡對熱轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行了表征,分析了中間相瀝青的形態(tài)變化情況;接著利用熱重分析儀(TG/DTG)研究了重質(zhì)煤瀝青的非等溫?zé)峤夥磻?yīng)動力學(xué);最后,通過正交實(shí)驗詳細(xì)考察了重質(zhì)煤瀝青制備煤瀝青基活性炭的工藝條件,并用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了活性炭的表面形貌。研究結(jié)果表明:(1)重質(zhì)煤瀝青熱轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的收率隨處理溫度及時間的增加而減少,而其軟化點(diǎn)、QI和TI含量則隨處理溫度及時間的增加而增加,溫度的影響更顯著。(2)通過偏光顯微鏡的觀察發(fā)現(xiàn),在420℃、5h之前,產(chǎn)物的偏光顯微結(jié)構(gòu)中沒有出現(xiàn)中間相結(jié)構(gòu);在420℃、5h之后,產(chǎn)物的光學(xué)顯微結(jié)構(gòu)中開始出現(xiàn)中間相小球體,然后通過不斷地長大、融并,最終形成廣域的流線型結(jié)構(gòu)。(3)在熱失重溫度區(qū)間內(nèi),重質(zhì)煤瀝青的非等溫?zé)峤夥磻?yīng)屬于一級反應(yīng)。在100~400℃內(nèi),其熱解所需活化能為24.16 kJ·mol~(-1),在400~500℃內(nèi),其熱解所需活化能為14.59 kJ·mol~(-1)。(4)采用正交試驗得出了制備煤瀝青基活性炭的最佳工藝條件為:堿碳比3:1、炭化溫度450℃、炭化時間30min、活化溫度950℃、活化時間60min。在此條件下制備的活性炭的碘吸附值為421.56 mg/g;亞甲基藍(lán)吸附值為69.58mg/g。(5)掃描電子顯微鏡研究表明,重質(zhì)煤瀝青在500℃下,熱轉(zhuǎn)化3h得到的產(chǎn)物經(jīng)KOH活化后制得的活性炭,表面光滑多孔,具有較好的吸附性能。
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ522.65;TQ424.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 常宏宏;魏文瓏;王志忠;楊懷旺;姚潤生;;煤瀝青燃料的研究進(jìn)展[J];鍋爐技術(shù);2007年03期

2 常宏宏;魏文瓏;王志忠;楊懷旺;姚潤生;;煤瀝青燃料的研究和應(yīng)用[J];潔凈煤技術(shù);2007年04期

3 李純;陸惠國;高東善;張錫平;孫敏;;應(yīng)用改性煤瀝青技術(shù)研究開發(fā)優(yōu)質(zhì)預(yù)焙陽極(下)[J];輕金屬;2008年07期

4 張紅波;沈益順;左勁旅;熊翔;尹健;;3種煤瀝青炭微觀結(jié)構(gòu)及其性能的對比研究[J];中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年05期

5 常宏宏;陳榮榮;魏文瓏;王志忠;王利珍;楊懷旺;姚潤生;;粒度≤300目高溫煤瀝青粉的制備及穩(wěn)定性[J];煤炭學(xué)報;2009年09期

6 肖勁;王英;劉永東;賴延清;李R

本文編號：2744244