微波材料工作站具有催化作用
中國礦業大學(北京) 化學與環境工程學院:解強 ,梁鼎成, 田萌, 黨鉀濤, 劉金昌,楊明順等發表的 “升溫速率對神木煤熱解半焦結構性能的影響”北京100083;文章編號: 0253-2409(2015)07-0798 -08中利用管式爐和微波材料工作站分別對神木煤煤樣進行終溫為750℃的慢速(3和5℃/ min)、中速(10和15℃/ min)及快速(50、100、225、350 和750 ℃/ min)熱解,基于熱解半焦 X 射線衍射譜圖解析熱解半焦的微晶結構參數,采用傅里葉變換紅外光譜表征熱解半焦的表面化學,并借助熱重分析儀、選用氣化活性參數 R T 評價熱解半焦的氣化反應活性。 結果表明,隨著升溫速率的增大,神木煤熱解半焦總體上呈現的趨勢是:表面含氧官能團含量降低,半焦的微晶層片尺寸 L a 和石墨化度明顯提高,層間距 d002 和堆積高度 L c 略微減小,說明神木煤半焦結構隨升溫速率的提高變得規整;隨著升溫速率的增大,半焦的氣化活性 R T 從 0. 1782 降低至 0. 1036。 熱解終溫為750 ℃的神木煤熱解過程中,快速熱解有利于獲得易石墨化、表面非極性化、氣化反應性低的產物。
對神木煤在不同升溫速率下熱解得到的煤焦進行表征、分析,可以得到以下結論,神木煤快速熱解半焦的石墨化度明顯高于原煤及慢、中速熱解煤焦,且煤焦的微晶結構隨著升溫速率的增加,煤焦微晶結構的層片大小增大明顯,層間距和堆積高度變小但不明顯,煤焦的微晶體積變化不明顯,為 9 ~10 nm 3 。
實驗表明:傳統的管式爐的慢、中速升溫與微波材料工作站的快速升溫制備相對比,快速升溫制備更有利于獲得易石墨、表面非極性化、氣化反應性低的產物;因傳統電加熱管式爐不能實現快速升溫,所以微波材料工作站更勝任于此項工作;并且微波材料工作站既能實現快速升溫,又能實現慢、中速升溫,所以微波材料工作站優于傳統電加熱管式爐,對固相物質具有催化作用。