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溶劑離解作用的工業(yè)應(yīng)用
溶劑的離解作用,可以用來分離煤的有機(jī)質(zhì)及無機(jī)質(zhì),或用
來制備性質(zhì)類似煙煤焦油瀝青的產(chǎn)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(zhì),其中也包
括礦物質(zhì)。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(chǎn)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(jìn)行,在溶解煤時曾使用有輕微氫化作用的溶劑
(四胺)�,F(xiàn)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(xì)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(dāng)加熱至250~300℃時,煤和焦油組分的混合物便轉(zhuǎn)變?yōu)轭?/div>
似瀝青的均勻物質(zhì),而不需由其中除掉不溶物質(zhì)。當(dāng)產(chǎn)品用作保
護(hù)層時,應(yīng)往這種產(chǎn)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(yīng)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(xiàn)象。大家知道,在煉焦生產(chǎn)中,當(dāng)溫度達(dá)N450~500℃
時,焦油蒸氣便由煤中逸出。其中大部分由煤氣帶至焦?fàn)t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(cè))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(dāng)該區(qū)段的溫度開始升高時才蒸發(fā)。此時
生產(chǎn)過程是這樣進(jìn)行的:似乎膠質(zhì)層推出一定數(shù)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(jīng)受了
一種溶劑離解作用,因此焦?fàn)t中煤開始轉(zhuǎn)變?yōu)槟z質(zhì)狀態(tài)的溫度就
變得較低(在實驗室條件下按膠質(zhì)層檢驗方法,此溫度為350~
370℃),結(jié)果膠質(zhì)層變厚。
煤在隔絕空氣下被加熱轉(zhuǎn)變?yōu)槟z質(zhì)狀態(tài),是焦炭形成過程的
開始。這種現(xiàn)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(zhì)就是焦油及與之相似的在熱解過程中形成的瀝青狀
產(chǎn)品。
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