微波场中热再生温度对活性半焦组成、结构的影响
发布时间：2021-04-13 17:32
在氮气气氛下于微波场中对活性半焦进行加热,考察温度对活性半焦组成、结构的影响。结果表明:微波场中活性半焦的水分含量随着温度的升高而逐渐降低,至300℃趋于稳定;在温度为300～500℃时活性半焦大幅热解,产出焦油和煤气,从而挥发分含量大幅下降;高温下活性半焦发生的缩聚反应导致氢元素含量降低,而碳元素的含量基本呈增加趋势;氧在活性半焦中以含氧官能团的形式存在,其在较低温度下即开始断裂,至600℃左右反应基本完成,氧元素含量趋于稳定。微波作用使活性半焦颗粒内外同步快速升温,温度为300～500℃时,气态产物集中释放,形成的孔隙明显增多,孔径增大;气体产物集中逸出会对活性半焦层片产生剥离效应,芳香碳网层间距d002略有增加。在100～900℃区间,900℃时活性半焦的结构单元最大,芳香环碳网平面在空间排列的有序程度最高。
【文章来源】：煤炭加工与综合利用. 2020,(08)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
微波加热示意
如图2所示,微波场中不同热解终温下活性半焦的XRD图都存在两个比较宽泛的衍射峰,分别是002峰和100峰。其中,002峰代表芳香环碳网平面在空间排列的有序程度,而100峰代表层片大小即芳香碳网层平面的直径[7]。通过分析计算,可得芳香碳网层间距d002,芳香层碳网层堆砌高度LC、平面直径La、芳香层叠片指标Lc/La和碳原子网堆砌层数Lc/d002,如表4所示。由表4可知,随着温度升高,d002值至300℃时略有增大。这是由于在微波作用下,活性半焦颗粒内外温度在短时间内均急速同步上升,气态产物集中释放,使得颗粒内部气体压力较大,对活性半焦的层片结构形成了“剥离效应”,使得层片间距增大[6]。随着温度继续升高又有所减小。La值随着温度的升高先减小,至500℃又逐渐增加,而Lc值至500℃达到最小,之后又逐渐增加。表明在100～900℃区间,900℃时活性半焦的结构单元最大,芳香环碳网平面在空间排列的有序程度最高[8]。
微波场中不同温度下活性半焦的SEM显示结果如图3所示。由图3可知,在微波加热过程中,由于内外同步升温,气态产物集中释放,气体逸出形成的孔隙明显增多,孔径增大。3 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]成型活性半焦的制备工艺与应用进展[J]. 杨婷,白世刚,王振平,沈小瑞,侯志勇,李弯弯. 化工进展. 2020(S1)
[2]活性半焦表面负载CeO2纳米管的制备及其低温脱硝机理[J]. 陈燕,张凯,张天琦,邵哲如,冀如,王习东. 环境工程. 2019(08)
[3]微波辐照再生活性半焦工艺[J]. 常娜,覃彦,赵代伟. 煤炭转化. 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结构分析[J]. 庄国霖,何劲波,姚斌. 河南城建学院学报. 2014(01)
博士论文
[1]基于多物理场的褐煤微波热解制气特性及机理研究[D]. 王晴东.武汉科技大学 2016
本文编号：3135721
【文章来源】：煤炭加工与综合利用. 2020,(08)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
微波加热示意
如图2所示,微波场中不同热解终温下活性半焦的XRD图都存在两个比较宽泛的衍射峰,分别是002峰和100峰。其中,002峰代表芳香环碳网平面在空间排列的有序程度,而100峰代表层片大小即芳香碳网层平面的直径[7]。通过分析计算,可得芳香碳网层间距d002,芳香层碳网层堆砌高度LC、平面直径La、芳香层叠片指标Lc/La和碳原子网堆砌层数Lc/d002,如表4所示。由表4可知,随着温度升高,d002值至300℃时略有增大。这是由于在微波作用下,活性半焦颗粒内外温度在短时间内均急速同步上升,气态产物集中释放,使得颗粒内部气体压力较大,对活性半焦的层片结构形成了“剥离效应”,使得层片间距增大[6]。随着温度继续升高又有所减小。La值随着温度的升高先减小,至500℃又逐渐增加,而Lc值至500℃达到最小,之后又逐渐增加。表明在100～900℃区间,900℃时活性半焦的结构单元最大,芳香环碳网平面在空间排列的有序程度最高[8]。
微波场中不同温度下活性半焦的SEM显示结果如图3所示。由图3可知,在微波加热过程中,由于内外同步升温,气态产物集中释放,气体逸出形成的孔隙明显增多,孔径增大。3 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]成型活性半焦的制备工艺与应用进展[J]. 杨婷,白世刚,王振平,沈小瑞,侯志勇,李弯弯. 化工进展. 2020(S1)
[2]活性半焦表面负载CeO2纳米管的制备及其低温脱硝机理[J]. 陈燕,张凯,张天琦,邵哲如,冀如,王习东. 环境工程. 2019(08)
[3]微波辐照再生活性半焦工艺[J]. 常娜,覃彦,赵代伟. 煤炭转化. 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结构分析[J]. 庄国霖,何劲波,姚斌. 河南城建学院学报. 2014(01)
博士论文
[1]基于多物理场的褐煤微波热解制气特性及机理研究[D]. 王晴东.武汉科技大学 2016
本文编号：3135721
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3135721.html
