Preparation of activated carbon with low ash content and high specific surface area from coal in the presence of KOH

An activated carbon with ash content less than ]0% and specific surface area more than 1600 m^2/g was prepared from cool and the effect of K-containing compounds in preparation of cool-based activated carbon was investigated in detail in this paper. KOH was used in co-carbonization with coal, changes in graphitic crystallites in chars derived from carbonization of coal with and without KOH were analyzed by X-ray diffraction (XRD) technique, activation rates of chars with different contents of K-containing compounds were deduced, and resulting activated carbons were characterized by nitrogen adsorption isotherms at 77 K and iodine numbers. The results showed that the addition of KOH to the coal before carbonization can realize the intensive removal of inorganic matters from chars under mild conditions, especially the efficient removal of dispersive quartz, an extremely difficult separated mineral component in other processes else. Apart from this, KOH demonstrates a favorable effect in control over cool carbonization with the goal to form nongraphitizable isotropic carbon precursor, which is a necessary prerequisite for the formation and development of micro pores. However, the K-containing compounds such as K2CO3 and K20 remaining in chars after carbonization catalyze the reaction between carbon and steam in activation, which leads to the formation of macro pores. In the end an innovative method, in which KOH is added to coal before carbonization and K-containing compounds are removed by acid washing after carbonization, was proposed for the synthesis of quality coal-based activated carbon.     

脱硫石膏对钢渣制备碳化建材的影响

为了揭示脱硫石膏对钢渣基碳化建材制品性能的影响，研究了不同养护时间、脱硫石膏掺量对试件抗压强度、固碳效果的影响，以及固碳效果对试件抗压强度的影响。结果表明：①脱硫石膏与钢渣的质量比为6.25%时可显著改善钢渣基试件的强度和养护效率，水胶比为0.2，成型压强为9 MPa的试块碳化养护1 d的抗压强度达到32 MPa。②随着脱硫石膏掺量的增加，单位质量试块固碳量降低，而单位质量钢渣固碳量增大。③1 d和3 d的固碳量与抗压强度基本呈正相关关系，这是由于钢渣的水化反应缓慢，对早期强度贡献不大，碳化反应对试块抗压强度尤其是早期强度起关键的促进作用。④成型压强为27 MPa的试件6 h、10 h固碳量分别达1 d固碳量的76.21%和87.54%，养护6 h的试件抗压强度超过25 MPa。因此，试块经过6 h的碳化养护就可以得到符合强度要求的碳化产品。     

金属钨粉碳化机理

本文研究了金属W粉的碳化机理。结果表明,电解显示技术能清晰显示不完全碳化的W颗粒中的复相组织;WC晶粒度的分散性与原始W颗粒度的均匀性有关,对于粗W粉,其颗粒完整性对WC的晶粒度有影响;在通常的碳化温度下,为制取晶粒度均匀的粗晶WC不宜使用异常租大的W粉;W粉碳化过程中颗粒表层多晶WC向W核心的扩展是通过内层的W_2C与扩散到内部的碳原子反应的结果。     

我国轻质碳酸钙的应用和开发

轻质碳酸钙国内有生产企业300余家。据统计，2002年1～9月，全国生产轻质碳酸钙127．14万t，表观消费量126．83万t。目前国内超细钙生产企业尚未形成规模，仅广东恩平化工有限公司、北京化工建材厂、湖南大乘资氮集团公司、上海华明高科技集团公司等企业生产超细钙，年总产量3万t左右。     

煤制乙炔关键中间体BaC2合成的热力学分析

煤制电石(CaC₂)乙炔工艺在我国煤化工行业中占有重要地位。但其关键中间体CaC₂的工业生产过程具有反应温度高、能耗大、CO₂排放严重等问题,严重制约了电石及下游相关产业的发展。开发绿色环保的煤制电石替代工艺具有重要意义。本研究提出采用BaC₂替代CaC₂作为煤制乙炔工艺的关键中间体,从热力学角度分析了BaC₂合成反应体系的特点,并在1550℃进行了合成BaC₂的实验验证。结果表明,以BaC₂替代CaC₂为煤制乙炔的关键中间体、通过BaCO₃-BaC₂-Ba(OH)₂-BaCO₃的钡循环将碳和二氧化碳转化为乙炔和一氧化碳的新路线,具有反应温度低、零CO₂排放、联产CO、固废排放少等优点,可以为现代煤化工的绿色发展提供新的思路。     

高温煤焦油沥青黏结剂碳化固结作用在炭质型材中的应用与研究进展

高温煤焦油沥青（high temperature coal tar pitch,HTCTP）具有优良的润湿性和黏结性,可用作黏结剂。HTCTP黏结剂能与炭质颗粒物料产生良好的固结作用,因此在不同类型炭质型材的制备中获得广泛的应用与研究,HTCTP高温过程的黏结性能及碳化固结作用效果决定了炭质型材的机械强度和理化性能。本文综述了HTCTP作黏结剂制备炭质型材的一般工艺过程和相关研究进展,梳理了不同应用领域对HTCTP碳化固结作用的共性机制和个性特点,总结了HTCTP的性能影响因素及碳化固结作用机理。通过分析HTCTP不同组分在碳化固结过程中的作用及转化过程,揭示HTCTP碳化固结作用与炭质型材机械强度的关联机制及影响碳化固结强度的关键因素,提出强化HTCTP碳化固结作用的措施,提升HTCTP黏结剂在炭质型材制备中的应用效果。     

上海石化大丝束碳纤维项目开始安装

2022年初,上海石化1.2万吨/年48K(4.8万根)大丝束碳纤维项目的氧化炉、碳化炉等一批重要设备陆续到场,项目进入设备安装阶段,预计在6月底中交。据了解,大丝束碳纤维项目是中国石化重点项目和上海市重大产业项目集中开工的项目之一。该公司碳纤维事业部介绍,该项目的一大亮点是关键装备国产化。碳纤维制造设备结构精密,对设备安装提出了更高要求,其中氧化碳化设备更是需求在厂房中进行。     

水热条件下乙二醇对废旧棉纤维碳化的影响

将废旧棉纤维和乙二醇(Eg)在水热条件下进行碳化处理,采用扫描电镜、X射线衍射、X光电子射线能谱、傅里叶红外光谱、元素分析及热重分析等方法研究Eg对废旧棉纤维物化结构特性的影响。结果表明,水热条件下棉纤维碳化产物形貌为具有无定型碳结构的不规则颗粒或棒状,且表面含有丰富的含氧官能团。随着Eg质量分数的增加,水热焦炭产率及能量产率总体呈现先减后增的趋势,C含量逐渐增加,热值增大。但在Eg含量高于72%时,C/O质量比开始减小,O含量增大,棉纤维碳化程度降低,热值随之减小。水热碳化体系中,Eg的存在与否不影响水热焦炭良好的热稳定性能。     

钛、钨氧化物碳热还原-碳化的热力学和热分析

为了研究采用TiO₂、WO_2.72和炭黑粉末为原料,在惰性气氛下通过碳热还原-碳化制备(Ti,W)C固溶体的过程机理,采用HSC Chemistry热力学分析软件、热重和差示扫描量热分析方法,对物相的演变过程进行分析。结果表明,因球磨导致原料反应活性升高、气-固反应共存等,实际的反应起始温度低于热力学计算值。随温度升高,TiO₂和WO_2.72分别按TiO₂→Ti₄O₇→Ti₃O₅→Ti2O₃→TiO→TiC和WO_2.72→WO₂→W→W₂C→WC的转变顺序被还原并碳化。为了加速反应的动力学进程,通过碳热还原-碳化制备(Ti,W)C固溶体的最终温度应在1400℃以上。     

碳化环境下矿物掺合料对固化态氯离子稳定性的影响

采用内掺氯化钠的方法,并借助X射线衍射仪和差式扫描量热仪,研究了碳化环境下粉煤灰和矿渣微粉对固化态氯离子稳定性的影响。结果表明:碳化环境下,固化态氯离子将失去稳定性,重新转变成游离态氯离子,而Friedel盐和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶的分解是其失稳的主要原因;粉煤灰和矿渣微粉对固化态氯离子在碳化环境下的稳定性存在一定程度的负面影响,会加速其向游离态氯离子转变,尤以粉煤灰影响更甚;碳铝酸盐仅是Friedel盐碳化过程一个过渡性产物,其最终也将因为碳化而分解。