煤基中間相小球體的可控演化及機理研究.pdf

1、以煤全組分族分離所獲得的密中質(zhì)組分為原料,通過炭化溫度、恒溫反應(yīng)時間、氮氣流速、原料堆積方式和添加物含量等因素的調(diào)節(jié),考察了其對炭化收率、中間相的光學顯微形貌和小球體的粒度分布的影響,探討了中間相小球體演化過程的可控性,分析了中間相小球體生成和演化機理。
　　結(jié)果表明:在各影響因素中,炭化溫度、恒溫時間以及源質(zhì)堆積方式可控性更強。表現(xiàn)為當炭化溫度在400 oC以下或恒溫時間在0.5 h以下,均不能生成中間相小球體;當炭化溫度在40

2、0~410 oC范圍內(nèi)、恒溫2 h、源質(zhì)坩堝散裝進樣時,或當炭化溫度為425 oC、恒溫0.5 h、源質(zhì)坩堝散裝進樣時,抑或當炭化溫度為425 oC、恒溫2 h、坩堝10 MPa壓力壓片進樣時,均可得到平均粒徑為1~2μm的小粒徑球體;當炭化溫度在420 oC、恒溫2 h、源質(zhì)坩堝散裝進樣時,或當炭化溫度為425 oC、恒溫2 h、源質(zhì)以20 MPa壓力壓片置于坩堝中,抑或以平鋪散裝方式進樣時,均可得到平均粒徑為2~3μm的小球體;而當

3、源質(zhì)以坩堝散裝進樣,通過調(diào)節(jié)炭化溫度為425 oC、恒溫1~2 h,可得到平均粒徑為3μm以上大粒徑球體;炭化溫度在440 oC以上或恒溫時間超過3 h時,只能得到鑲嵌型的體中間相。
　　在較低溫度或較短恒溫時間下,芳環(huán)結(jié)構(gòu)難以通過縮聚反應(yīng)形成小球體基核,因此沒有小球體的出現(xiàn);當溫度升高或者恒溫時間延長后,源質(zhì)分子的熱反應(yīng)加劇,基核逐漸增多,這些基核轉(zhuǎn)移并聚集形成球包,一些球包在相互作用力下轉(zhuǎn)移并靠近,發(fā)生并合形成中間相小球體,但