發(fā)布時間：2021-04-13 17:32

　　在氮氣氣氛下于微波場中對活性半焦進行加熱,考察溫度對活性半焦組成、結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明:微波場中活性半焦的水分含量隨著溫度的升高而逐漸降低,至300℃趨于穩(wěn)定;在溫度為300～500℃時活性半焦大幅熱解,產(chǎn)出焦油和煤氣,從而揮發(fā)分含量大幅下降;高溫下活性半焦發(fā)生的縮聚反應(yīng)導(dǎo)致氫元素含量降低,而碳元素的含量基本呈增加趨勢;氧在活性半焦中以含氧官能團的形式存在,其在較低溫度下即開始斷裂,至600℃左右反應(yīng)基本完成,氧元素含量趨于穩(wěn)定。微波作用使活性半焦顆粒內(nèi)外同步快速升溫,溫度為300～500℃時,氣態(tài)產(chǎn)物集中釋放,形成的孔隙明顯增多,孔徑增大;氣體產(chǎn)物集中逸出會對活性半焦層片產(chǎn)生剝離效應(yīng),芳香碳網(wǎng)層間距d₀₀₂略有增加。在100～900℃區(qū)間,900℃時活性半焦的結(jié)構(gòu)單元最大,芳香環(huán)碳網(wǎng)平面在空間排列的有序程度最高。 

【文章來源】：煤炭加工與綜合利用. 2020,(08)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

微波加熱示意

如圖2所示,微波場中不同熱解終溫下活性半焦的XRD圖都存在兩個比較寬泛的衍射峰,分別是002峰和100峰。其中,002峰代表芳香環(huán)碳網(wǎng)平面在空間排列的有序程度,而100峰代表層片大小即芳香碳網(wǎng)層平面的直徑[7]。通過分析計算,可得芳香碳網(wǎng)層間距d002,芳香層碳網(wǎng)層堆砌高度LC、平面直徑La、芳香層疊片指標(biāo)Lc/La和碳原子網(wǎng)堆砌層數(shù)Lc/d002,如表4所示。由表4可知,隨著溫度升高,d002值至300℃時略有增大。這是由于在微波作用下,活性半焦顆粒內(nèi)外溫度在短時間內(nèi)均急速同步上升,氣態(tài)產(chǎn)物集中釋放,使得顆粒內(nèi)部氣體壓力較大,對活性半焦的層片結(jié)構(gòu)形成了“剝離效應(yīng)”,使得層片間距增大[6]。隨著溫度繼續(xù)升高又有所減小。La值隨著溫度的升高先減小,至500℃又逐漸增加,而Lc值至500℃達到最小,之后又逐漸增加。表明在100～900℃區(qū)間,900℃時活性半焦的結(jié)構(gòu)單元最大,芳香環(huán)碳網(wǎng)平面在空間排列的有序程度最高[8]。

微波場中不同溫度下活性半焦的SEM顯示結(jié)果如圖3所示。由圖3可知,在微波加熱過程中,由于內(nèi)外同步升溫,氣態(tài)產(chǎn)物集中釋放,氣體逸出形成的孔隙明顯增多,孔徑增大。3 結(jié)論

【參考文獻】：
期刊論文
[1]成型活性半焦的制備工藝與應(yīng)用進展[J]. 楊婷,白世剛,王振平,沈小瑞,侯志勇,李彎彎.  化工進展. 2020(S1)
[2]活性半焦表面負載CeO2納米管的制備及其低溫脫硝機理[J]. 陳燕,張凱,張?zhí)扃?邵哲如,冀如,王習(xí)東.  環(huán)境工程. 2019(08)
[3]微波輻照再生活性半焦工藝[J]. 常娜,覃彥,趙代偉.  煤炭轉(zhuǎn)化. 2019(03)
[4]Regeneration performance and carbon consumption of semi-coke and activated coke for SO2 and NO removal[J]. Song Ding,Yuran Li,Tingyu Zhu,Yangyang Guo.  Journal of Environmental Sciences. 2015(08)
[5]煤及半焦的XRD結(jié)構(gòu)分析[J]. 莊國霖,何勁波,姚斌.  河南城建學(xué)院學(xué)報. 2014(01)

博士論文
[1]基于多物理場的褐煤微波熱解制氣特性及機理研究[D]. 王晴東.武漢科技大學(xué) 2016



本文編號：3135721