微波辐照对煤焦放电及微观特性影响的实验研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:huwei00
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
微波技术具有清洁、节能、均匀、高效、催化、启停便捷和产品优良等特点,日益受到人们的关注和重视,因此常被用于含碳物料的热解、合成和氮(硫)氧化物气体的脱除,等等。然而,在微波辐照含碳材料的过程中容易引发放电现象,而对于含碳材料的放电作用,已有相关文献报道了其可以促进物料升温和有助于氮氧化物气体的脱除,因此,有必要对含碳材料在微波场中的放电机理、影响含碳材料放电强弱的因素和放电对含碳材料微观特性的影响进行探究。本文以准东煤为主要含碳原料,经管式炉制取4001200℃炭化后的焦样,在微波辐照下结合煤焦放电的理论,从实验条件(微波功率、辐照时间、载气流量、载气种类、环境负压)和煤焦特性(炭化温度、炭化时间、煤焦粒径、制焦煤种、煤焦质量)两个方面探究各因素对煤焦放电强度和升温特性的影响,并在微波诱导放电和屏蔽放电状态下获得微波辐照后的实验焦样,利用相关设备研究了放电对煤焦的表面形貌、晶相结构、孔隙结构、表面官能团等微观结构和热稳定性的影响。研究结果如下:(1)功率越大,煤焦放电越强。放电会破坏煤焦表面的细小尖端,使其整体放电强度在后期逐渐下降;氮气流量过低(40 ml/min)或过高(5000ml/min),均不利于煤焦的放电,在氮气流量为200 ml/min时,煤焦的整体放电最强。相比二氧化碳气氛,氮气氛围下的煤焦放电较强。真空度越高,煤焦的整体放电越强,继续抽真空达到激变负压,煤焦颗粒间电离的气体被抽离到煤焦附近的上空形成体积较大且持续的辉光放电,此时,煤焦颗粒基本不再产生电火花而温度急剧下降。(2)600℃以下,炭化温度越低,煤焦起始放电越迟。800℃以上炭化温度越高,煤焦整体放电越弱;煤焦的炭化时间对放电强弱的影响较小。大粒径煤焦(2.84 mm)为弧光放电,小粒径煤焦(0.221 mm)为星点放电,且粒径越小,煤焦的终温越高,而当粒径小于98μm时,焦粒接触较好,近乎一个整体,无放电现象。准东煤焦的表面结构远比晋城煤焦粗糙,整体放电较强。单层平铺的煤焦颗粒很难放电,而堆积状态的煤焦,其质量越少,整体放电越强。(3)放电时间越长,煤焦表面的形貌越碎裂。放电可以促进煤焦芳环的开链和加速脂肪烃结构、含氧类官能团的转化脱除,但微波辐照时间为100 min时,放电和不放电条件下煤焦的富氢(氧)程度参数相近。放电促进焦样碳结构层间化合物的形成,10 min即可显著胀大半焦的碳晶面距离d002,而放电有利于焦样碳晶面尺寸La的增大。(4)不放电状态下,微波加热几乎不使焦样的比表面积产生变化,30min的放电可使焦样的比表面积由4.4 m2/g达到45.3 m2/g,但60 min的放电会使焦样的介孔向大孔转化,致其比表面积下降到8.5 m2/g。较短时间的放电会降低煤焦的热稳定性,而较长时间的放电会使灰分熔融,堵塞气化通道,提高煤焦的热稳定性,在放电30 min时,煤焦的热稳定性最差。
其他文献
随着社会的发展,人们的婚姻观念正在悄悄地发生着变化,离异家庭正在逐渐递增。生长在离异家庭里的孩子,大多在心理上不够健康:有的多疑,对别人的小声说话非常敏感;有的自卑,对自己的
<正>苏州市从2007年9月1日起正式开展存量房交易资金托管工作,7个月来,共办理资金托管手续2900多份,托管资金超过9.1亿元。
ue*M#’#dkB4##8#”专利申请号:00109“7公开号:1278062申请日:00.06.23公开日:00.12.27申请人地址:(100084川C京市海淀区清华园申请人:清华大学发明人:隋森芳文摘:本发明属于生物技
随着经济的迅速发展,在商业化、文化全球化的背景下,景德镇的陶瓷艺术也走出了象牙塔,正接受市场的挑战和洗礼。本文从艺术社会学的观点出发,对景德镇当代陶瓷艺术的市场生态
区域活动是幼儿园普遍采用的一种教学活动形式,是为幼儿自由选择、自发探索、操作摆弄的自主活动开启的另一扇门。实践证明,孩子们喜欢在活动中游戏和学习。那么,怎样才能更生动
一、住房供应应多元竞争,防止垄断20世纪80年代末至90年代初,理论界探讨城市住房制度改革,最终形成的思路是,对存量住房实行"租售并举,提租促售,小步快走"方针;对增量住房的建
目的探讨艾塞那肽治疗肥胖2型糖尿病的临床效果。方法随机将90例2型糖尿病肥胖患者平均分为两组。观察组给予艾塞那肽,对照组给予胰岛素,观察两组疗效。结果观察组BMI、Hb A1
阳江凹陷为珠江口盆地近期获得油气勘探重大突破的新区。基于区域地质背景、地震、钻井及地球化学等资料,对阳江凹陷的烃源岩、储层、圈闭和油气藏等石油地质特征,以及控藏因
住房保障政策由于政策性强、涉及面广、社会关注度高,如果在前期工作中没有进行充分的调查论证和研究分析,极易引起重大的社会反响,甚至引发群体性事件。将风险评估引入住房保障
ue*M#’#dkB4##8#”专利申请号:00109“7公开号:1278062申请日:00.06.23公开日:00.12.27申请人地址:(100084川C京市海淀区清华园申请人:清华大学发明人:隋森芳文摘:本发明属于生物技