CN106957669A - 一种沥青碳化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种沥青碳化方法,通过微波加热或微波辅助加热的形式,提高沥青的碳化率。本发明所述方法成本低、操作简便、易于实施,能够有效地提高沥青的碳化率。
Description
技术领域
本发明涉及沥青技术,尤其涉及一种沥青碳化方法。
背景技术
由沥青碳化所得到的碳,由于其具有纯度高、易于石墨化等一系列优点,而成为目前生产和制造高级碳素材料的主要原料,需求量很大。因此,沥青在碳化过程中的收得率,即,沥青的碳化率对于生产企业的经济效益具有重要影响。
目前的沥青碳化,主要采用的是传统的燃料加热或电加热方法,使沥青中的挥发分以H2、H2O、CO、CO2、CH2以及CH4等气体形式排出,进而获得碳素原料。
研究表明,为了提高沥青的碳化率,应尽量减少碳化过程中沥青挥发分以含C组分(CO、CO2、CH2以及CH4)的形式排出。为此,目前主要是通过在沥青中加入一定种类的添加剂的方法,但实际效果有限。
发明内容
本发明的目的在于,针对目前沥青碳化存在的诸多问题,提出一种沥青碳化方法,该方法成本低、操作简便、易于实施,能够有效地提高沥青的碳化率。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种沥青碳化方法,通过微波加热或微波辅助加热的形式,提高沥青的碳化率。
进一步地,所述微波加热为微波炉加热。
进一步地,所述微波炉加热为功率大于1000kW、且加热温度能达到或超过1000℃的大功率微波炉加热。
进一步地,所述微波辅助加热为碳化炉内增设微波管辅助加热。
进一步地,将微波管布置于碳化炉的上下部辅助加热,而传统发热体布置于碳化炉的左右两侧。
进一步地,采用微波辅助加热时,在总的功率中,源于微波辅助加热的功率等于或高于30%。
微波加热是一种将能量通过介质转化为热量的加热方法。其主要原理是,通过介质材料(被加热体)与微波电磁场相互耦合,使介质材料中的偶极子转动将能量转化为热量。对于同时含有H和O原子的介质材料来说,其中的OH基是主要的偶极子。本发明通过微波作用使沥青中的OH基优先与沥青结构分离并以H2O的形式排出,减少CO、CH2以及CH4等含碳气体的排出量,提高沥青的碳化率。
本发明沥青碳化方法步骤科学合理,与现有技术相比较具有成本低、操作简便、易于实施的优点,能够有效地提高沥青的碳化率。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明:
实施例
本实施例1-4根据沥青的组成和结构特点以及微波的加热原理,在沥青的碳化过程中,利用微波加热或微波辅助加热的形式,使沥青中的OH基在微波作用下高频往复运动,优先与沥青结构分离并以H2O的形式排出,减少沥青碳化过程中的CO、CH2以及CH4等含碳气体排出量,进而达到提高沥青碳化率的目的。
具体地,实施例1-4以煤焦沥青和石油沥青为实施对象,分别采用电加热和微波及微波辅助加热将1000g试样加热至1000℃,然后测量失重,并计算碳化率。比较例1-2也以煤焦沥青和石油沥青为实施对象,分别采用电加热将1000g试样加热至1000℃,然后测量失重,并计算碳化率。具体结果如表1所示。
表1
由表可见,采用本实施例微波或微波辅助加热,沥青的碳化率明显提高,提高沥青碳化率效果显著。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种沥青碳化方法,其特征在于,通过微波加热或微波辅助加热的形式,提高沥青的碳化率。
2.根据权利要求1所述沥青碳化方法,其特征在于,所述微波加热为微波炉加热。
3.根据权利要求2所述沥青碳化方法,其特征在于,所述微波炉加热为功率大于1000kW、且加热温度能达到或超过1000℃的大功率微波炉加热。
4.根据权利要求1所述沥青碳化方法,其特征在于,所述微波辅助加热为碳化炉内增设微波管辅助加热。
5.根据权利要求4所述沥青碳化方法,其特征在于,将微波管布置于碳化炉的上下部辅助加热。
6.根据权利要求1所述沥青碳化方法,其特征在于,采用微波辅助加热时,在总的功率中,源于微波辅助加热的功率等于或高于30%。
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