Об изменениях структуры кокса при высокой температуре

ОБ ИЗМЕНЕНИЯХ СТРУКТУРЫ КОКСА ПРИ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ [c.188]

Наряду с коксованием в нейтральной атмосфере азота нами было исследовано также изменение структуры кокса при прокаливании его в окислительной атмосфере углекислого газа в той же области высоких температур [225]. В этом случае наблюдается совсем другая картина в атмосфере углекислого газа происходит увеличение объема пор, главным [c.332]

В процессе обжига размеры заготовки претерпевают изменения. В зависимости от способа прессования, природы наполнителя и связующего заготовки могут как увеличиваться, так и уменьшаться. Материалы горячего прессования в начальный период обжига расширяются, а усадка начинает проявляться при температуре выше 300 °С, т.е. когда начинается деструкция связующего. Второй этап усадки начинается при температурах выше 1000 °С и соответствует изменениям в структуре кокса, получающегося из связующего, а также кокса-наполнителя, который, как известно, имеет температуру обработки не более 1300°С. Материалы холодного прессования начинают усаживаться практически с начала обжига за счет перераспределения связующего пека в пористой структуре при его переходе в жидкое состояние, а затем деструкции. При более высокой температуре усадка в материалах холодного прессования обусловлена, как и в материалах горячего прессования, перестройкой структуры кокса. Общая усадка в материалах холодного прессования по абсолютной величине в несколько раз превосходит таковую для материалов горячего прессования. [c.167]

Ориентировочные представления о структуре пакетов, боковых цепей н сближении при деструктивных процессах внутри пакета можно получить по модели кристаллита но В. С. Веселовскому, изображенной на рис. 53. В результате деструкции боковых цепей происходит двумерная укладка слоев, обусловливающая дальнейшие изменения физико-химических свойств углеродистого материала. Внутри гексагональных сеток кристаллитов кокса связи весьма прочны при отсутствии химически активных реагентов они могут быть разрушены лишь с помощью высоких температур. [c.196]

Прокалка кокса является основ-ным технологическим процессом в электродном производстве и обязательна для всех видов электродной продукции, так как она сильно влияет на эксплуатационные свойства электродов [3]. При нагревании углеродистых материалов до высокой температуры в них происходят сложные ф И-зико-химические изменения уменьшается содержание летучих веществ, повышается электропроводность кокса, уплотняется и упорядочивается его структура. [c.150]

Выдерживание кокса при температуре 1000° С сопровождается некоторым уменьшением его теплоемкости (табл. XI.9), обусловленным структурно-химическими превращениями углеродистого вещества. Несмотря на существенное изменение химического состава (см. табл. XI.2 пробы № 2—4 и 5—6), уменьшение теплоемкости при 4-часовом изотермическом выдерживании сравнительно невелико (6—7%), что свидетельствует о довольно высокой устойчивости структуры. [c.155]

Изучая изменение электропроводности угля при нагревании, Л. М. Сапожников и В. И. Кармазин [35] подтвердили уже известное наблюдение после прохождения угля при нагревании через пластическое состояние образовавшийся из угля полукокс начинает проводить электрический ток. Электропроводность возрастает с повышением температуры и при 900—1000°С почти достигает проводимости металлов. Угли различной степени метаморфизма давали примерно одно и то же повышение электропроводности несмотря на то, что структура полукокса была, конечно, совершенно разной. Однако полукокс хорошо проводит электрический ток только при высоких температурах, при комнатной температуре электропроводность почти теряется. Кокс, в противовес полукоксу, хорошо проводит электрический ток при обыкновенной температуре. [c.176]

Реологические свойства мезофазных пеков отражают как их двухфазную (эмульсионную) природу, так и жидкокристаллическую структуру. На рис. IX.7 показана зависимость кажущейся вязкости от температуры для трех пеков исходного изотропного пека и двух различных мезофазных [14]. Скорость повышения температуры составляла 40°С/ мин. Ниже 400 °С изменения вязкости обратимы и для мезофазных пеков температурные зависимости немонотонны, что предположительно связано с двухфазным и жидкокристаллическим характером системы. При более высоких температурах полимеризация до кокса проходит настолько быстро, что соответствующее резкое повышение вязкости становится необратимым. Из-за нестабильности при высоких температурах оказывается невозможным наблюдать полностью обратимый переход из изотропного состояния в анизотропное, как это обычно бывает в случае термотропных жидких кристаллов. Тем не менее, некоторая обратимость фазовых изменений в зависимости от температуры наблюдалась в [9]. [c.196]

Обнаруженная своеобразная зависимость термо-э. д. с. углеродистых тел от температуры их обработки обусловлена изменением в процессе графитации параметров, характеризующих явления переноса. Превращение несовершенной структуры коксов в структуру графита нри высоких температурах, естественно, сопровождается изменением концентраций носителей тока (электронов и дырок), их подвижностей. Структура энергетических зон в углеродистом [c.217]

Величины удельной поверхности, вычисленные по данным опытов с бензолом, не показывают закономерного изменения с повышением температуры получения образцов кокса, особенно вычисленные из де-сорбционных ветвей. Причем, чем ниже температура получения кокса, тем в большей степени данные десорбции превышают величины, полученные при адсорбции. Эту разницу можно объяснить предположительно растворимостью бензола в низкотемпературных образцах кокса, в которых еш,е не закончилось образование структуры. Как было ранее показано, завершение процесса образования структуры кокса происходит при более высоких температурах, чем те, при которых были получены данные образцы. [c.222]

В доменной печи при опускании загруженных в нее материалов от уровня засыпи до фурм кокс подвергается действию высокой температуры и химически активных газов, что вызывает новое изменение его структуры, а следовательно, и свойств. [c.335]

Действие высокой температуры и условия пребывания кокса в шахте доменной печи вызывают не только изменения его микропористой структуры и связанных с ней свойств, но и приводят к дополнительному разрушению кусков кокса. Из ряда исследований известно, что действие высокой температуры вызывает изменение ситового состава кокса. [c.336]

На графике видно, что по мере пребывания кокса в горне доменной печи изменение его ситового состава замедляется. Пребывание кокса в горне доменных нечей более 4—6 суток, но-видимому, доводит структуру кокса до такого устойчивого состояния, что ситовый состав кокса практически перестает изменяться под действием высокой температуры. [c.336]

Вследствие высоких температур (порядка 700°С), достигаемых в процессе выжига кокса при регенерации, и наличия водяных паров алюмосиликатный катализатор подвержен интенсивному старению, сопровождающемуся уменьшением удельной поверхности, изменением пористой структуры [124, 127-132, 135, 137, 160]. [c.76]

Показано, что изменение межплоскостного расстояния графитированных коксов в большей степени зависит от температуры, чем от времени изотермической выдержки. При этом упорядочение кристаллической структуры сланцевого кокса в сравнении с нефтяным более заторможено. Это может быть связано, во-первых, с повышенным содержанием кальция в минеральной части сланцевого кокса (таблица). Во-вторых, может быть обусловлено более высоким уровнем уплотнения исходного сланцевого кокса. Поскольку известно, что с повышением степени совершенства исходной структуры требуется большая энергия активации для достижения более высокой [c.74]

Этот процесс, специфичный для спекающихся углей, заканчивается образованием жесткой гелевой структуры кокса из молодых углей при более низкой температуре (750° для газового угля), из более зрелых углей нри 900— 1000°. Характер трещиноватости кокса зависит от динамики процесса сжатия геля. Однако коксование в иромышлеппых печах заканчивается обычно при более высокой температуре, доходящей до 1100°, и кокс иногда выдерживается прп этой температуре в течение некоторого времени. Характер изменений тонкой структуры кокса в области высокой температуры оставался неизвестным. Выяснение их и установлеиие пх причин и возможных закономерностей хода в изменении структуры кокса [225] составило предмет дальнейших исследований. [c.188]

Проведенные экспериментальные исследования изменения структуры кокса, достигшего стадии окончательной жесткости скелета геля, показали, что при прокаливании его в нейтральной атмосфере азота с повышением температуры сильно уменьшается объем относительно мелких пор и почти не меняется объем относительно более крупных пор. Это может быть связано с начинаюш,имся интенсивным ростом кристаллитов вещества кокса и возможным отложением на поверхности мелкокристаллического углерода при термическом разложении остатков летучих веществ. При высокой температуре процесс рекристаллизации связан со значительным перемещением молекул, приводящим к постепенному уничтожению или закупориванию части микропор кокса, наблюдаемому на практике. Относительное уменьшение максимально сорбированных объемов весьма различно для коксов из разных углей, но абсолютная величина сорбционного [c.200]

Некоторое несоответствие этих результатов с данными Сыскова нетрудно объяснить на основании особенностей. изменения структуры кокса при высокой температуре, изложенных ранее. [c.337]

Из табл.1 видно, что в сравнении с другими пробами, кокс из атмосферного остатка обладает самой высокой истинной плотностью (2,13 г/см ), самым высоким средним баллом структуры (4,6) и самой низкой структурной прочностью (133 кгм/м ). Введение в состав исходного сырья (атмосферного остатка) каменноугольной смолы в количестве (50-75) % масс, приводит к снижению истинной плотности, уменьшению среднего балла микроструктуры за счет увеличения доли структуры с баллом 3, но не повышает струкгурной прочности частиц кокса. При этом такой важный для производства конструкционных графитов показатель, как изменение объема кокса при графитации ( в области температур от 1300 до 2400 С), для коксов из смесевого сырья существенно отличается от соответствующей характеристики кокса КНПС и рядового смоляного кокса, а именно кокс из смесевого сырья существенно расширяется при [c.131]

Для термоантрацита интенсивное протекание процесса графитации, фиксируемое по изменению периода с (см. рис. 3), начинается при более высокой температуре. У типичного представителя плохо графитиро-ванного материала — гидрата целлюлозного волокна, согласно результатам работь [8, с. 7—10], начало трехмерного упорядочения кристаллической структуры смещено в область еще более высоких температур. В то же время при использовании вместо кокса природного графита кристаллическая структура такого материала в процессе термической обработки не изменяется, поскольку определяется структурой природного графита. Существенное влияние на скорость процесса графитации оказывает газс вая среда. Например, замена аргона при термообработке хлором ускоряет графитацию материа ла [8, с. 7-10]. [c.16]

Влияние структурных составляющих на температурную зависимость предела прочности при сжатии иллюстрирует рис. 24. Видно наличие резкого изменения прочности в интервале температур 2100—2300 °С у вариантов графита ГМЗ, изготовленных из коксов вкрапленно-сферо-литовой и сферолитовой структуры со значительным количеством дефектов, но способных при термообработке достаточно хорошо перестраивать структуру. Монотонное и сравнительно слабое изменение прочностных свойств материала из игольчатого кокса (4 в табл. 3) обусловлено высокой упорядоченностью структуры последнего в исходном состоянии. [c.60]

По этим же данным рис.2 можно цредполагать и об изменении содержания алмазоподобных структур с повышением температуры термообработки. В изотропном коксе алмазоподобные структуры уменьшаются менее значительно, оставаясь на высоком уровне. [c.99]

Работа Уоррена [53] заключает в себе результаты исследования повышения скоростей нагревания угля от 0,7 до 21,8° в минуту для трех блестящих углей пласта Иллинойс № 6 с 33,9% выхода летучих веществ [54], пласта Питтсбург с 33,6% летучих, пласта Покахонтас № 3 с 15,3% летучих и одного матового угля пласта Верхний Сплинт с 33,4% летучих. Было найдено, что действие скорости нагревания на выходы продуктов коксования прямо пропорционально логарифму скорости, т. е. удвоение скорости нагревания или уменьшение ее вдвое изменяет выходы в размере, не зависящем от самой скорости, а также больше для углей молодых, чем для углей старых, и для углей блестящих, чем для углей матовых. Для угля пласта Питтсбург при конечной температуре коксования 1000° увеличение скорости нагревания от 1 до 2° в минуту увеличивало выход дегтя от 3,8 до 4,5% и уменьшало выход газа от 15,1 до 14,9% н выход кокса от 73,2 до 72,7% [55]. Удвоение скорости нагревания от 1 до 2° в минуту увеличивало прочность кокса из иллинойского угля примерно на 13%, уменьшало прочность кокса из углей пласта Питтсбург на 12%, а на прочность кокса из остальных двух углей не оказала никакого влияния. Мотт и Уиллер [55] сообщали, что для каждого угля имеется своя лучшая, наиболее благоприятная скорость нагревания для получения кокса с наибольшей прочностью на сбрасывание и что очень медленное нагревание оказывает более ощутительное действие на прочность кокса, чем очень быстрое. Так как, однако, в исследовании этих авторов скорость нагревания изменилась с изменением температуры в обогревательных каналах, то получившийся от изменения нагревания эффект может быть отнесен частично за счет действия самой температуры. Шиммура [56] нашел, что ячеистая структура кокса, полученная -при малых скоростях нагревания, является более однородной, чем та же структура кокса при высоких скоростях нагревания. Были получены сообщения [57] о том, что растрескивание кокса при малых скоростях нагревания до 600° с последующим увеличением температуры до 700° уменьшилось. Одним из свойств кокса, -подвергающихся влиянию со стороны скорости нагревания, является его реакционная способность, возрастающая до максимума и затем снижающаяся с увеличением скорости коксования [58]. Указанные исследования позволяют заключить, что выходы газа, дегтя и кокса, получаемые при работе с предварительно нагретым углем, не отличаются, повидимому, сильно от выходов, получаемых при работе с термически не обработанным углем, благодаря изменениям скорости нагревания, которые могут быть осуществлены при работе с предварительно нагретым углем. Однако полученный в этом случае кокс может быть более однородным по структуре и, возможно, немного более прочным. В случае, если трудности и опасности, связанные с загрузкой в коксовую печь сухого и горячего угля, могут быть удовлетворительно преодолены, то предвари- [c.399]

Принимая коллоидно-химические процессы за основу при форлшрова-нии тела кокса, мы считаем, что с прекращением этих процессов, происходящих в интервале 700—1100°, в зависимости от стадии метаморфизма коксуемого угля завершается и процесс образования кокса как топлива для металлургических целей. Прокаливание при более высоких температурах, хотя и влечет за собой очень небольшие изменения структуры, уже на дает никаких существенных изменений свойств кокса как металлургического топлива. Поэтому изучение процесса образования кокса ограничивается в основном областью температур до 1000—1100°. [c.298]

Изменение прочности пористой структуры по длине куска является следствием различного времени пребывания кокса при высоких температурах, скорости спекания и зависящего от этих факторов уровня упорядоченности структуры. Истирание слабой части кускоа приведет к возрастанию средней прочности пористой структуры оставшейся мзссьг и увеличению ее однородности по этому свойству. [c.49]

Так как изменение условий спекания и коксообразования, а также время пребывания сформировавшейся структуры кокса при высоких температурах непрерывно изменяются от пристенной части кусков к осевой плоскости, следует считать, что и свойства куска изменяются непр ывно. Поэтому процесс истирания будет вызывать постоянное повышение прочности пористой структуры и о июродности ее. Следовательно, количество образующихся отходов за единицу работы должно монотонно убывать. [c.50]

Процессы внедрение—выделение доноров сопровождаются фазовыми переходами, которые соответствуют изменениям номера ступени. Последнее иллюстрируется данными рис. 6-4, показывающими изменение зависимости состава МСС калий— графит от разности температур графита и калия и, следовательно, давления паров калия. С уменьшением отношения К/графит образуются МСС высоких ступеней, а их структура в некоторых случаях становится более упорядоченной [6-11]. При нагревании МСС с углеродной матрицей из кристаллического графита происходит прямой переход от КСв (I ступень) к КС16 (П ступень). При использовании нефтяного кокса КСв переходит к двум типам структур КС12 (I ступени) с отличающимся от КСв расположением в слоях атомов калия и II ступени КС24- [c.323]

Как показали исследования, проведенные В. С. Гутыря, в области каталитической очистки над алюмосиликатными катализаторами в интервале температур 350—400° С в химическом составе очищаемых дистиллатов происходят изменения, главным образом с непредельными углеводородами. При этом происходят гидрирование и изомеризация непредельных в соответствующие предельные углеводороды нормального йзостроения. В начале процесса, когда алюмосиликатный катализатор имеет высокую активность, т. е. отсутствуют отложения кокса на поверхности катализатора, реакция гидрирования непредельных углеводородов протекает параллельно с изомеризацией их. По мере отработки катализатора он теряет способность ускорять гидрирование, но с той же интенсивностью форсирует реакции изомеризации непредельных. Реакции изомеризации протекают в направлении перемещения двойной связи от периферии к центру молекулы, приводя несимметричную структуру к симметричной. Изомеризация олефинов способствует образованию значительного количества пзопарафиновых углеводородов. Причем в количественном отношении изопарафиновые углеводороды превышают равновесную концентрацию, исходя из количества углеводородов нормального строения. Это положение объясняется преимущественным гидрированием изоолефинов путем реакции переноса водорода, которая имеет весьма существенное значение в ряде превращений, претерпеваемых олефиновыми углеводородами на алюмосиликатных катализаторах. [c.262]

Исходя из вышеизложенного, можно утверждать, что причина гистерезиса в угле остается пока еще неизвестной. Однако сродство угля к кислороду служит доказательством изменений капиллярной структуры, происходящих в условиях высушивания угля в присутствии кислорода, которые можно было бы представить как старение стенок капилляров. Поэтому объяснение Зигмонди охватывает только часть явления. Более ясное представление можно получить только в том случае, если провести планомерное исследование зависимости гистерезиса от среды, в которой производится высушивание (двуокись углерода, азот, кислород), и от температуры. Согласно опытам, произведенным в Северной Дакоте, нри применении способа сушки Флейсснера явление гистерезиса совершенно исчезает. При обработке паром пористая структура претерпевает сжатие прежде, чем будет определена изотерма адсорбции. Предположение, что гистерезис вызывается ухудшением смачивания вследствие предварительной адсорбции газов и из-за неоднородности химических свойств адсорбирующей поверхности (например, неактивные части поверхности с высоким содержанием золы), нашло себе подтверждение в новых исследованиях низкотемпературного кокса [50]. При нагревании в вакууме активированный низкотемпературный кокс адсорбирует больше воды при одной и той же упругости пара, чем предварительно окисленный низкотемпературный кокс. Эти исследования показали также, что смачивание при гистерезисе принадлежит к той группе процессов, которые состоят из отдельных периодически гозникаюших фаз, налагающихся друг на друга. [c.31]

Главной целью процесса гидрокрекинга является уменьшение молекулярного веса погона нефти с максимальным выходом продуктов крекинга и с минимальным образованием кокса. Однако наиболее важным использованием гидрообработки на нефтеперерабатывающих заводах в настоящее время является очистка различных низкосортных продуктов с небольшим изменением или без изменения молекулярного веса. Необходимость такого качественного улучшения вызвана несколькими факторами, которые мы вкратце упомянем. Присутствие ароматических структур во фракциях смазочных масел обусловливает очень большое уменьшение вязкости масла с увеличение.м температуры. Гидрогенизация этих колец в гексагидропроизводные улучшает качество смазочных масел, поэтому некоторые компании начали проводить гидрогенизацию в мягких условиях, чтобы улучшить вязкостные свойства выпускаемых ими масел. Подобным же образом улучшаются топливные качества таких дистил-лятных топлив, как дизельное и форсуночное топливо, керосин и т. д., если содержание ароматики в них уменьшено до минимума. Это наряду с высоким выходом продуктов может достигаться при помощи современных методов гидрообработки. Наиболее важная область применения обработки водородом развилась в связи с увеличением использования каталитического риформинга. Катализаторы, используемые для риформинга, чувствительны к неуглеводородным примесям. Например, катали- [c.588]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология