喹啉不溶物滤饼的渗透系数研究

为了预测低压浸渍过程中煤沥青通过喹啉不溶物(QI)滤饼的渗透性能,采用改进的球体一维堆积模型计算具有较宽粒径分布的QI颗粒形成的滤饼的孔隙率,结合Endo等提出的渗透系数方程,理论上计算了2种沥青的渗透系数。结果表明,理论计算值与结合渗透实验和达西定律得到的数据相近。同时利用该计算方法探讨了QI颗粒粒径分布对滤饼渗透系数的影响,研究表明,最小级粒径颗粒在滤饼层中的填充方式是影响渗透性的重要因素,减小其质量分数和增大其尺寸都能够提高滤饼的渗透系数。     

添加剂对煤沥青在喹啉不溶物滤饼中渗透性的影响

本工作研究了添加剂对煤沥青的渗透性的影响.本研究采用的添加剂是阳离子型和非离子型添加剂的混合体系.它们对煤沥青的粘度和组成的影响很小,但是渗透性却有大幅度提高,根据达西定律和渗透系数方程对煤沥青浸渍动力学进行了讨论,认为添加剂起到了凝聚QI颗粒、增大有效尺寸和增大孔隙率的作用,改变了滤饼结构.随着其含量的增加,渗透性呈现先增加后减小的规律.通过对2D炭预制体致密化发现,添加剂能够提高煤沥青对高密度的预制体的致密化效率.     

煤沥青的炭化动力学模型

用TG-DTG方法分析了煤沥青在氮气中从200℃到750℃的热分解过程,把煤沥青的热分解过程分为三个阶段,分别看作煤沥青中γ,β和α组分的连续性反应,采用Coats-redfern方法对煤沥青的TG曲线进行处理,结果表明,三种组分的热解动力学都属于一级反应,其活化能和频率因子分别为36.807kJ/mol,185.205kJ/mol,65.828kJ/mol和1.154s-1,3.533×109s-1,5.823s-1.建立了煤沥青热分解的总动力学模型,计算值与TG-DTG的实验结果吻合良好,表明该动力学模型能够很好地描述煤沥青的炭化过程.同时讨论了不同族组分含量对煤沥青的TG曲线的影响.     

煤沥青中间相的研究进展

煤沥青在炭化过程中会出现各向异性的中间相,主要论述了国内外关于煤沥青中间相研究的现状与进展.描述了煤沥青中间相的形成机理和形成条件,阐述了煤沥青中间相转化的热力学和动力学模型的发展动态,总结了中间相的分离与表征技术,并探讨了煤沥青的化学组成、热处理条件和添加剂对煤沥青中间相形成和结构的影响,最后提出未来可能发展的方向.