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溶劑離解作用的工業(yè)應用
溶劑的離解作用,可以用來分離煤的有機質及無機質,或用
來制備性質類似煙煤焦油瀝青的產品。
在第一種情況下,使部分煤溶解,并將所得溶液同未溶解的
殘留物一道過濾,以便在過濾器上分出不溶解的物質,其中也包
括礦物質。溶液蒸餾可蒸出大量溶劑。蒸餾后的殘留物(萃取物)
可用來煉焦,以制取適于電極生產的實際上無灰的焦炭。早已聞
名的波特一布羅舍方法就是利用此原理。過濾是一種困難的操作。
為了使過濾易于進行,在溶解煤時曾使用有輕微氫化作用的溶劑
(四胺),F在已不再使用這種方法。但是,在制備一些特殊品種
的碳素材料時,這種方法還是有一定意義的。
在第二種情況下,將粉碎的煤(如果用揮發(fā)分為28~35%的
易溶煤,則不需細粉碎)與兩份或三份沸點大于300℃的煙煤焦油
重餾分相混合。
當加熱至250~300℃時,煤和焦油組分的混合物便轉變?yōu)轭?/div>
似瀝青的均勻物質,而不需由其中除掉不溶物質。當產品用作保
護層時,應往這種產品中加入焦油蒸餾的釜底殘留物,以減少其
粘度隨溫度的變化。
還應指出一個在煉焦時有一定意義的事實,即煤在煉焦過程
的膨脹現象。大家知道,在煉焦生產中,當溫度達N450~500℃
時,焦油蒸氣便由煤中逸出。其中大部分由煤氣帶至焦爐炭化室
加熱墻方面,而小部分則在位于相反方向相鄰層(朝炭化室中心
側)的煤粒上冷凝,因而受熱較少。這部分冷凝的焦油也同樣會
蒸發(fā),只是稍遲一些,當該區(qū)段的溫度開始升高時才蒸發(fā)。此時
生產過程是這樣進行的:似乎膠質層推出一定數量的焦油而煤粒
為這類焦油所浸潤。顯然此時煤在較低溫度下(近300℃)經受了
一種溶劑離解作用,因此焦爐中煤開始轉變?yōu)槟z質狀態(tài)的溫度就
變得較低(在實驗室條件下按膠質層檢驗方法,此溫度為350~
370℃),結果膠質層變厚。
煤在隔絕空氣下被加熱轉變?yōu)槟z質狀態(tài),是焦炭形成過程的
開始。這種現象可解釋為煤在高溫下的一種溶劑離解作用,并且
此時分散介質就是焦油及與之相似的在熱解過程中形成的瀝青狀
產品。
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