第八章煤的碳素制品.ppt

（5）化学药刦活化法 氧化锌、磷酸和硫酸钾等 木屑 8.3.2.4 煤制活性炭的主要品种和规格 8.3.3 活性炭的应用和再生 8.3.3.1 活性炭的应用 （1）活性炭的吸附特点 疏水性的非极性吸附剂 比表面积大，孔隙结构发达 不同活化方法得到的活性炭的表面性质不同 催化作用 性质稳定、容易再生 （2）活性炭的应用 净化水 催化剂载体 气体脱硫 空气净化 气相吸附 其他 8.3.3.2 活性炭的再生 吸附饱和后失去活性的活性炭用物理、化学或生物化学方法等将所吸附的物质脱除而使其活性恢复的过程。 （1）再生方法 （2）高温再生设备和再生条件 斯普列炉 回转炉 多层耙式炉 基本参照活化条件 8.3.4 活性炭的发展前景 8.4 碳分子筛 具有特别发达的微孔结构的特种活性炭 8.4.1 碳分子筛的分离原理和特点 8.4.1.1 碳分子筛分离原理 （1）扩散速度不同 * 8 煤的碳素制品 8.1碳素制品的性质、种类、用途和发展 碳素材料 8.1.1.1 热性能 （1）耐热性 （2）热传导性 （3）热膨胀率小 8.1.1.2 电性能 电阻介于金属和半导体之间 各向异性 8.1.1.3 化学稳定性 8.1.1.4 自润滑性和耐磨性 8.1.1.5 减速性和反射性 8.1.2 碳素制品的种类和用途 电极炭 8.1.2.1 电热、电化学品和电机用碳素制品 （1）电加热用电极 （2）电化学用石墨阳极 （3）电工和电子工业用碳素制品 8.1.2.2 冶金、化工和机械设备用材料 （1）冶金工业 （2）化学工业 （3）机械工业 8.1.2.3 其他 （1）原子反应堆用的高纯石墨材料 （2）碳质吸附剂 （3）生物碳制品 8.1.3 碳素制品的发展 8.1.3.1 发展简史 8.1.3.2 我国碳素工业的发展 8.2 电极炭 8.2.1 原材料及其质量要求 8.2.1.1 骨料 （1）沥青焦 （2）石油焦 （3）针状焦 （4）无烟煤 （5）天然石墨 （6）冶金焦 8.2.1.2 粘合剂 煤沥青、煤焦油及合成树脂 （1）对粘合剂的要求 焦产率高 润湿性和粘着性 软化性 含灰、硫少 来源充沛、价格便宜 （2）主要的粘合剂 煤沥青 石油醚 苯 喹啉 煤焦油 合成树脂 8.2.2 石墨化过程 石墨化：固体炭进行2000℃以上高温处理，使炭的乱层结构部分或全部转变为石墨结构的一种结晶化过程。 8.2.2.1 石墨化的目的 （1）提高制品的导热性和导电性 （2）提高制品的热稳定性和化学稳定性 （3）提高制品的润滑性和耐磨性 （4）去除杂质，提高纯度 （5）降低硬度，便于机械加工 8.2.2.2 石墨化的三个阶段 （1）第一阶段1000~1500℃ （2）第二阶段1500~2100℃ （3）第三阶段2100℃以上 8.2.2.3 石墨化过程的影响因素 （1）原始物料的结构 （2）温度 2200℃ （3）压力 加压有利 （4）催化剂 熔解-再析出 形成-分解 Fe、Co、Ni B、Ti、Cr、V 8.2.2.4 石墨化程度的测定 （1）测定碳质材料石墨化后的真比重 2.266 （2）测定材料的比电阻 （3）利用x射线测定晶恪参数 8.2.3 电极炭生产的工艺过程 8.2.3.1 原料的煅烧 （1）煅烧的作用 将骨料加热到1100℃的热处理过程 增大密度、减少成品的开裂和变形 提高机械强度 便于破碎、磨粉和筛分 提高导电性、导热性 提高抗氧化性 （2）煅烧温度 ≥1100℃ 1400℃ （3）煅烧炉 回转炉 电热炉 罐式炉 8.2.3.2 粉碎、筛分和破料 （1）最大颗粒度 （2）配料 原材料种类、质量指标和配比 干料的粒度组成 粘合剂种类、质量指标和配比 8.2.3.3 混合和成型 （1）混合或混捏 混合机 Z型双搅刀混合机 螺旋连续混合机 鼓形混合机 （2）成型 模压成型 挤压成型 其他 8.2.3.4 焙烧和石墨化 （1）焙烧 是将成型的毛坯加热到1300℃时的热处理过程。 炭化 炉型 连续多室环式焙烧炉 隧道炉 倒焰炉 最终温度 升温速度 （2）石墨化 电热炉 直接加热法 间接加热法 半成品 焦粒 8.2.3.5 浸渍 （1）目的 降低孔隙腊，提高视比重和机械强度 提高导热和导电性 制取不透性材料 赋予制品特殊性能 （2）浸渍剂 合成树脂 生产不透性石墨 金属 铅锡合金和巴氏台金)等 煤沥青 电极的浸渍 溶有石蜡的煤油和硬脂酸铅的机油溶液 提高制品的抗磨性能 （3）注意的问题 预热至规定温度 抽真空 施外压 迅速冷却 （1）主要技术指标 8.2.4 碳电极和不透性石量材料 8.2.4.1 碳电极 （2）超高功率石墨电极 比电阻低 机械强度高 允许的电流密度