热重分析法研究铁含量对焦炭溶损反应的影响

采用热重分析法研究了铁含量对焦炭反应的影响规律.利用液相吸附法制备了不同Fe2O3含量的焦炭样品,通过对样品的微观分析和焦炭反应动力学的研究,阐释了铁元素对反应机理的影响.结果表明,铁对焦炭溶损反应具有正催化作用,且催化作用随铁含量的增大而加强;铁的存在降低了焦炭反应的起始反应温度和剧烈反应温度,导致焦炭过早破碎,影响焦炭强度;同时铁的存在也降低了焦炭溶损反应的反应级数和活化能.反应级数从无Fe2O3添加时的1.53级降为零级.研究表明,Fe2O3均匀分布在焦炭表面使其能提供更多的有效催化活性中心,进而对溶损反应起到催化作用.     

氧化铁对焦炭溶损反应的影响

在井式硅钼棒电炉中对焦炭溶损反应性进行研究,考察了反应条件(CO₂流量、反应时间)并重点研究负载氧化铁对焦炭溶损反应性的影响;通过扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱(EDS)对反应前后负载氧化铁的焦炭进行分析,探究氧化铁负载方式对焦炭溶损反应影响差异的原因,并进一步分析比较其影响机理。结果表明:焦炭溶损反应性随CO₂流量和反应时间的增加而增大;以吸附法和添加法负载氧化铁对焦炭溶损反应均有促进作用,氧化铁吸附负载量存在一个饱和点(1%),超过该点后氧化铁吸附负载量对焦炭溶损反应性影响甚微;吸附法负载氧化铁对焦炭溶损反应性的影响大于添加法。SEM分析表明:添加法的部分铁氧化物被焦炭气孔壁基质包裹而无法发挥作用,吸附法的氧化铁均匀分布在焦炭表面使其能提供更多有效催化活性中心;且添加氧化铁时铁氧化物参与成焦,影响焦炭结构从而对焦炭溶损反应产生影响,吸附氧化铁则是影响焦炭溶损反应的催化作用,两种负载方式下氧化铁的影响机理不同。