气化细渣中残碳催化石墨化研究

发布时间：2021-09-25 03:26

　　煤气化技术是煤炭清洁利用的核心技术,也是现代煤化工的基础。气化细渣是煤炭气化过程中产生的废弃物,气化细渣一直以来未得到有效的利用,气化细渣的大量堆积会严重破坏生态环境,危害人体健康,对气化细渣的资源化利用刻不容缓。现阶段,对气化细渣中的残碳研究较少,气化细渣中含有较高的残碳,却无法单独燃烧,利用气化细渣中的残余碳作为石墨化材料的碳源,不仅能够改善气化细渣利用率低的现状,还可拓宽了石墨原料的来源。本文探索了气化细渣制备石墨材料的可行性。本文选取宁煤气化细渣为研究对象,利用激光粒度分析,BET,SEM等对气化细渣进行了表征与分析,对气化细渣进行了浮选脱灰以及酸洗脱灰,得到不同灰分条件的残碳,对残碳进行了高温石墨化处理,探究了灰分、粒径、温度对气化细渣中高温石墨化的影响;在高温石墨化的基础上,通过机械混合的方式,添加了H₃BO₃和FeCl₃等作为催化剂,探究了催化剂种类、添加量、粒径以及温度等催化石墨化的影响。气化细渣中的主要矿物质元素为Si、Al、Fe、Ca,较多的灰分对高温石墨化具有促进作用,粒径的减少也能促进石墨化进程,... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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卡斯特纳石墨化炉Figure1-1KastnerGraphiteFurnace

1-石墨块；2-炉墙；3-装料；4-电极；5-隔墙图 1-2 双体式石墨化炉Figure 1-2 Double-type graphitization furnace④移动式石墨化炉这也是也不需要电阻材料直接加热，将需要石墨化的样品直接放置到极之间，可以不使用保温料，将石墨化炉体置于密封的炉罩中，通入适量气体，防止石墨材料被氧化。由于不使用电阻材料，能量全由电流通过样的热量来提供的。热量由样品自身产生，温度相对较均匀，质量也较为均墨化产品中产生的裂隙也较少。为了减小材料间接触的电阻，需要对原料度加工。欧美国家在制备高功率石墨材料式便是使用这种石墨化炉[36]。⑤间接加热的石墨化炉这种石墨化炉在固定区域，存在一个高温区域，高温区域由焦耳热效的焦耳热。其结构如图 1-3 所示。这种石墨化炉使用焦粒作为电阻炉芯，墨化的半成品按照顺序依次，通过石墨管来实现间接石墨化，石墨化半成部的推力推动，缓慢地通过石墨管。

1-电极；2-外墙；3-电阻料；4-炉管图 1-3 间接加热式石墨炉Figure 1-3 Indirect heating graphite furnace⑥连续生产的石墨化炉这种石墨化炉已实现工业化生产，可对小规格产品进行连续石墨化所示，高温区通道用石墨块堆砌而成，通道在保温材料中，外部是用夹行包裹，采用水冷系统。这种石墨化炉相比传统的艾奇逊炉有如下优点用焦粒作为填料，能自主地调整炉芯电阻，缩短了通电时间，减少了能时间减少也会缩短石墨化炉的生产周期；缺点也十分明显，其只适合小的石墨化。


本文编号：3408993