Главная -> Словарь

Содержания связующего

Метод определения содержания структурных групп в молекуле основан на том, что коэффициенты поглощения той или иной группы в различных молекулах имеют близкие значения и с некоторым приближением могут считаться постоянными. Поэтому, если определен такой «групповой коэффициент поглощения», в неизвестной смеси можно определить содержание данной группы. Для этого необходимо разделить значение оптической плотности при той же

Было показано, что поглощение в области 7,1—7,5 ц вызывается только группой СН3. Поскольку точное положение максимума поглощения изменяется в зависимости от того, в какую молекулу эта группа входит, применялся средний удельный коэффициент поглощения, измеренный в области 7,14—7,45 ц. В области 12,5—14,3 ц средний удельный коэффициент поглощения для группы СН3 метиле-новых цепочек оказался достаточно постоянной величиной для углеводородов различных классов. На основании этого исследования была предложена следующая схема определения содержания структурных групп в предельных углеводородных смесях: в области 7,1 — 7,5 п, по среднему поглощению определяется содержание групп СН3, в области 12,5—14,3 ц по среднему поглощению определяется содержание групп СН2, входящих в метиленовые цепочки; удельные коэффициенты поглощения для полос 3,38 и 3,42 ц с поправкой на поглощение метиленовых групп СН3 и СН2 дают содержание групп СН2 в пяти- и шестичленных кольцах. Определение содержания струк-

При структурно-групповом анализе состав выражают в виде среднего содержания структурных групп, т. е. нефтяные фракции рассматривают как построенные из ароматических колец, насыщен-ных углеродных колец и алкановых цепей. При этом определяется число колец и других структурных элементов в «усредненной» молекуле образца. С" другой- стороны, рассчитывается распределение атомов углерода, т. е. относительные количества углерода, входящего в различные структуры — арены, циклоалканы, алканы. Индивидуальный состав в настоящее время полностью может быть определен лишь для газовых и бензиновых фракций.

Метод определения содержания структурных групп в молекуле основан на том, что коэффициенты поглощения той или иной группы в различных молекулах имеют близкие значения и с некоторым приближением могут считаться постоянными. Поэтому, если определен такой «групповой коэффициент поглощения», можно в неизвестной смеси определить содержание данной группы. Для этого необходимо разделить значение оптической плотности при той же длине волны на «групповой коэффициент поглощения». При наличии же областей наложения, это обстоятельство должно быть учтено.

Для групп СНз, соединенных непосредственно с ароматическим кольцом, также наблюдается сдвиг поглощения в области 3,42 и, и ослабление интенсивности. Группы СНз, удаленные от ароматического кольца хотя бы на одну группу СНз, поглощают в своей обычной области — 3,38 и,. Было показано, что поглощение в области 7,1—7,5 ц, вызывается только группой СНз. Поскольку точное положение максимума поглощения изменяется в зависимости от того, в какую молекулу эта группа входит, применялся средний удельный коэффициент поглощения, измеренный в области 7,14—7,45 и,. В области 12,5—14,3 и. средний удельный коэффициент поглощения для группы СНз метилеповых цепочек оказался достаточно постоянной величиной для углеводородов различных классов. На основании этого исследования была предложена следующая схема определения содержания структурных групп в продельных углеводородных смесях: в области 7,1—7,5 и, по среднему поглощению определяется содержание групп СНз, в области 12,5—14,3 i по среднему поглощению определяется содержание групп СНз, входящих в метнленовыо щепочки; удельные коэффициенты поглощения для полос 3,38 и 3,42 и, с поправкой на поглощение метилеповых групп СНз и . Использовать полосу поглощения 1460 см-1 для сравнения поглощения аналитических полос не представляется возможным, так как продукты разного происхождения имеют различную углеводородную основу.

При структурно-групповом анализе состав выражают в виде среднего содержания структурных групп, то есть нефтяные фракции рассматривают как построенные из ароматических колец, насыщенных углеводородных колец и алкановых цепей. При этом определяется число колец и других структурных элементов в «усредненной» молекуле образца. С другой стороны, рассчитывается распределение атомов углерода, т. е. относительные количества углерода, входящего в различные структуры, — арены, циклоалканы, алканы.

Результаты определения содержания структурных фрагментов с учетом и без учета возможного присутствия неконденсированных нафтеновых циклов {соответственно расчет по уравнениям , , -*- и по уравнениям .{18), , — 1 приведены в табл. 10.

Приемом, способствующим увеличению выхода кокса, является предварительное окисление сырья коксования . Из-за недостатка сырья, пригодного для получения малосернистого кокса, интерес к этому приему возобновился . Показана пригодность кокса, полученного из окисленного до температуры размягчения 130—140 °С сырья, для приготовления анодной массы . ВНИИ НП, БашНИИ НП и Ком-сомольским-на-Амуре НПЗ внедрен процесс окисления полугудрона с коксуемостью 5,5—5,8%. Окисление проводят воздухом при температуре 290 СС в вертикальном аппарате диаметром 3,8 м и высотой 16 м. Для обеспечения взрывобезопасности в газовое пространство аппарата подают водяной пар. Окисленный продукт с температурой размягчения по КиШ около 40°С и коксуемостью около 15% закачивают в кубы для коксования. Выход кокса при коксовании окисленного полутудрона достигает 17% на исходный полугудрон вместо 10% при коксовании полугудрона. Условно-часовая выработка кокса при этом не изменилась, так как при коксовании окисленного полугудрона участились выбросы, во избежание которых пришлось уменьшить загрузку куба. Кроме того, увеличилась длительность стадии нагрева до погоновыделения. Последнее вызвано тем, что окисленный полугудрон закачивается в куб из окислительной колонны с температурой 290°С, а полугудрон—из вакуумной колонны с температурой 330—350 °С. Кокс из окисленного сырья отличается меньшим удельным электрическим сопротивлением и повышенной механической прочностью при истирании. Вследствие этого, а также меньшего содержания связующего значительно улучшаются показатели качества обожженной массы по сравнению с анодной массой на основе кокса из неокисленного сырья . Таким образом, аыход кокса на сырье коксования можно увеличить за счет окисления сырья. Кокс из окисленного сырья может быть использован в качестве электродного при производстве алюминия.

Т.е при прочих равных условиях рост пористости приводит к росту содержания связующего в теле анода, а значит к увеличению выбросов смолистых веществ с поверхности анода.

жается при увеличении содержания связующего в образце и полностью отсутствует для чистого асфальта. Горение основной массы образца проиеходит от 300 до 900°С с пиками максимального тепловыделения при 400, 500 и 800°С . .Горение образца асфальта происходит от 300 до 700°С с пиками максимального тепловыделения при 400 и 570°С. Для образцов со связующим кривые ДГА представляют сумму тепловых эффектов горения угля и асфальта. Выгорание основной массы образца сопровождается равномерным снижением массы и снижением скорости уменьшения массы. При увеличении содержания связующего увеличивается средняя скорость горения образца.

Количество введенного связующего также оказьюает влияние на пористость получаемого материала. Увеличение содержания связующего против оптимального приводит к изменению распределения пор по раз-, мерам. В работе , отмечено, что при одном и том же гранулометрическом составе увеличение связующего дает распределение пористости с одним максимумом вместо двух. Уменьшение содержания связующего при прочих равных условиях снижает проницаемость. Добавление в пек поверхностно-активных веществ, например, 0,5—3 % олеиновой кислоты, приводит к изменению размера и объема крупных пор. Коксы, получающиеся из пека с такими добавками, имеют мелкопористую однородную структуру. Взаимодействие полярных групп поверхностно-активных веществ с функциональными группами пека изменяет процесс деструкции пека, что находит отражение и в пористой структуре .

В композициях с промежутками между зернами, заполненными связующим,, в зависимости от содержания связующего и выхода кокса из него объем развивающихся пор по. абсолютной величине может значительно колебаться. Введя два параметра: Птах — максимальную пористость после термической' обработки и П0 — пористость, присутствующая в зеленой заготовке, можно описать развитие пористости выражением:

Все сказанное говорит об ограниченных возможностях классической электродной технологии и ставит вопрос о необходимости поиска новых путей получения высокопрочных материалов. Графиты с более высокой прочностью могут быть -получены за счет максимального приближения прочности твердой фазы связующего к прочности наполнителя, что обусловливается уменьшением толщины пленок твердой фазы связующего, скрепляющих зерна наполнителя, а также созданием условий для взаимопроникновения вещества частиц наполнителя с образованием так называемых "сварных швов", аналогично горячему брикетированию каменных углей в пластическом состоянии, или реализацией того и другого одновременно. Такие условия могут быть осуществлены путем: а) применения мелкодисперсного наполнителя, обеспечивающего большую поверхность контакта связующего с твердой фазой; б) подбором оптимального содержания связующего в шихте, образующего при тща-

Площадь, занимаемую коксом связующего в графите, определяли, исходя из содержания связующего в композициях и принимая выход кокса из него 70 %. В поперечном сечении образца должно сохраняться среднее значение соотношения между наполнителем и коксом связующего. Считая, что потеря массы при окислении происходит только за счет кокса связующего, относили ее к содержанию кокса связующего. Вычисление прочности на сжатие в предположении, что разрушение происходит только по коксу связующего , производили по выраже-, нию а' = а/с, где а' — прочность на сжатие, рассчитанная по площади, занимаемой коксом связующего с учетом потери массы при окислении; а — предел прочности на сжатие образцов; с — доля кокса связующего, оставшегося в образце.

тальные точки хорошо ложатся на прямые, имеющие разный наклон, так' как прочность графита и обоженного полуфабриката неодинакова. Полученная зависимость позволяет прогнозировать спекающую способность связующего по отношению к определенному наполнителю и оценивать экспресс-методом возможную прочность углеродного материала. Интересно отметить, что по кривой зависимости АК от содержания связующего в исследуемой смеси можно определять оптимальное содержание связующего.

Следует отметить, что при замене вида исходного сырья поведение массы при прессовании изменяется. Приведение ее к прежним нормам достигается не только корректировкой содержания связующего. Важную роль играют также другие факторы, например, мягкость материала наполнителя, форма его зерен, природа связующего и т.д., которые обусловливают способность к прессованию.

При исследовании мелкозернистых холоднопрессованных композиций на основе непрокаленного нефтяного кокса авторы работы установили, что объемная усадка материала при обжиге возрастает пропорционально выходу летучих. Плотнойть образцов находилась в сложной зависимости от удельной поверхности порошка кокса и пресс-порошка . При их фиксированных величинах, когда удельная поверхность пресс-порошка составляла 0,5—1,0 м2/г, a SK = = 8 -г 10 м2/г, увеличение содержания связующего снижало объемную массу обожженных заготовок . Для указанной величины SK такое содержание связующего было избыточным, в результате чего произошло снижение плотности. Если же незначительно увеличить удельные поверхности: кокса до 10-12 м2/г и пресс-порошка до 1,0—1,5 м2/г, то рост содержания пека вместо снижения приведет к некоторому воз-,

Приемом, способствующим увеличению выхода кокса, явля-'ется предварительное окисление сырья коксования . Из-за недостатка сырья, пригодного для получения малосернистого кокса, интерес к этому приему возобновился . Показана пригодность кокса, полученного из окисленного до температуры размягчения 130—140°С сырья, для приготовления анодной массы . ВНИИ НП, БашНИИ НП и Ком-сомольским-на-Амуре НПЗ внедрен процесс окисления полугудрона с коксуемостью 5,5—5,8%. Окисление проводят воздухом при температуре 290 6С в вертикальном аппарате диаметром 3,8 м и высотой 16 м. Для обеспечения взрывобезопасности в газовое пространство аппарата подают водяной пар. Окисленный продукт с температурой размягчения по КиШ около 40°С и коксуемостью около 15% закачивают в кубы для коксования. Выход кокса при коксовании окисленного полугудрона достигает 17% на исходный полугудрон вместо 10% при коксовании полугудрона. Условно-часовая выработка кокса при этом не изменилась, так как при коксовании окисленного полугудрона участились выбросы, во избежание которых пришлось уменьшить загрузку куба. Кроме того, увеличилась длительность стадии нагрева до погоновыделения. Последнее вызвано тем, что окисленный полугудрон закачивается в куб из окислительной колонны с температурой 290°С, а полугудрон—из вакуумной колонны с температурой 330—350 °С. Кокс из окисленного сырья отличается меньшим удельным электрическим сопротивлением и повышенной механической прочностью при истирании. Вследствие этого, а также меньшего содержания связующего значительно улучшаются показатели качества обожженной массы по сравнению с анодной массой на основе кокса из неокисленного сырья . Таким образом, выход кокса на сырье коксования можно увеличить за счет окисления сырья. Кокс из окисленного сырья мо-кет быть использован в качестве электродного при производстве алюминия.