Научные и технологические основы управления качеством каменноугольной смолы и пека методом комплексообразования компонентов их α1, α2, β и γ-фракций с основаниями и кислотами Льюиса

Научные и технологические основы управления качеством каменноугольной смолы и пека методом комплексообразования компонентов их α1, α2, β и γ-фракций с основаниями и кислотами Льюиса

Автор: Карпин, Григорий Моисеевич

Шифр специальности: 05.17.07

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2008

Место защиты: Москва

Количество страниц: 362 с. ил.

Артикул: 4401147

Автор: Карпин, Григорий Моисеевич

Стоимость: 250 руб.

Научные и технологические основы управления качеством каменноугольной смолы и пека методом комплексообразования компонентов их α1, α2, β и γ-фракций с основаниями и кислотами Льюиса  Научные и технологические основы управления качеством каменноугольной смолы и пека методом комплексообразования компонентов их α1, α2, β и γ-фракций с основаниями и кислотами Льюиса 

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. Состояние и перспективы анализа и производства
электродного пека и каменноугольной смолы и методы
управления его качеством.
1.1. Методы определения содержания а и агфракций в смолах и пеках
1.1.1. Определение содержания афракции в каменноугольных пеках
1.1.2. Электрофизическое определение содержания агфракции в каменноугольном пеке
1.1.3. Электрофизическое определение содержания агфракции и влаги
в смоле
1.2. Методы оценки адгезионной способности тврдых материалов и связующих
1.3. Строение и свойства каменноугольной смолы и методы е очистки.
1.3.1. Существующие способы очистки каменноугольной смолы
1.3.1.1. Применение растворителей и центрифугирования
1.3.1.2. Электрофизические методы
1.3.1.3. Комплексные методы очистки смолы с применением поверхностноактивных веществ ПАВ
1.4. Структура и свойства а и афракций пека и методы рщулирования
его качества.
1.5. Предпосылки для использования комплексообразования
1.6. Возможные методы для определения и расчта свойств комплексов
1.7. Физикохимические свойства комплексов ароматических соединений
у, Р и а2фракций пеков и смол в жидкой и тврдой фазах.
1.8. Обоснование и выбор направления исследования
ГЛАВА 2. Разработка методик определения содержания а и агфракций в
смолах и пеках и физикохимическое изучение их свойств и
строения
2.1. Объекты исследования и методика эксперимента.
2.1.1. Методика оценки смачивающей способности а и агфракций геков
2.1.2. Методика микроскопических измерений
2.1.3. Разработка экспрессметодики определения плотности а и агфракций
2.1.4. Разработка экспрессных методик определения содержания а и оцфракций в каменноугольных смолах и пеках
2.1.4.1. Определение содержания афракции в смолах фотометрическим методом.
2.1.4.2. Определение содержания афракции в смолах с высокой степенью пиролизованности
2.1.4.3. Разработка электрофизической методики определения содержания агфракции в каменноугольном пеке
2.2. Свойства и строение а и а фракций смол и пеков.
2.2.1. Изучение состава и плотности а и агфракций смол и пеков
2.2.2. Изучение смачивающей способности электродных пеков.
2.2.3. Изучение свойств и строений агфракций смол и пеков методами электронной и оптической микроскопии
2.3. Влияние степени пиролизованности пека на эксплуатационные характеристики обожженных анодов.
2.3.1. О взаимосвязи параметров качества пеков и технических характеристик обожжнных анодов.
Выводы.
ГЛАВА 3. Физикохимическое изучение строения и свойств комплексов ароматических соединений у, 3 и а2фракций каменноугольной смолы и пека с кислотами Льюиса и разработка донорноакцепторной модели структуры смол и пека.
3.1. Объекты исследования и методика эксперимента
3.1.1. Разработка методики спектроскопического определения констант устойчивости комплексов ароматических соединений у, 3 и а2фракций каменноугольной смолы и пека
3.1.2. Разработка калориметрической методики определения тепловых эффектов образования комплексов.
3.1.3. Разработка дериватографической и хроматографической методик определения термодинамических параметров комплексов.
3.1.4. Расчт доноров ароматических соединений у, Р и а2фракций каменноугольной смолы и пека и акцепторов по методу молекулярных орбиталей.
3.2. Изучение свойств комплексов ароматических соединений у, р и агфракций каменноугольной смолы и пека в жидкой фазе
3.2.1. Взаимосвязь электронного строения доноров, акцепторов и свойств комплексов в жидкой фазе
3.3. Изучение свойств комплексов в тврдой фазе
3.3.1. Комплексы с ангидридами ароматических кислот
3.3.2. Комплексы с нитробензойными кислотами.
3.3.3. Взаимосвязь электронного строения доноров и акцепторов со свойствами комплексов в тврдой фазе
3.3.4. О структуре и свойствах комплексов ароматических соединений
в жидкой и тврдой фазах
3.4. Молекулярная донорпоакцепторная модель структуры каменноугольных пеков и смол
Выводы.
ГЛАВА 4. Разработка технологических основ управления качеством каменноугольной смолы и пека методом комплексообразования
4.1. Характеристика исходных объектов, методики их получения и исследования.
4.1.1. Методика серийного испытания комплексообразователей для смол
и пеков
4.1.2. Методики пластификации, исследования и термообработка смол и пеков в системе с комплексообразователями и их испытание.
4.1.3. Схемы лабораторных установок и методики термоокислсния пеков .
4.2. Выбор и испытание комплексообразователей для получения пека с повышенным содержанием афракции.
4.2.1. Некоторые закономерности формирования афракции в смоле и
пеке в присутствии комплексообразователей
4.3. Управление качеством пека методом пластификации в системе с комплексообразователем
4.3.1. Сравнение качества электродных пеков, полученных разными способами .
4.3.2. Влияние условий пластификации на качество пека
4.3.3. Реологические исследования каменноугольных пеков
4.3.4. Технологическая схема.
4.4. Управление качеством пека путм его термообработки в присутствии комплексообразователей.
4.4.1. Термообработка мягкого пека.
4.4.2. Термообработка среднетемпературного пека
4.4.3. Кубовая перегонка смолы с гексахлорбензолом.
4.4.4. Исследование взаимодействия пека с комплексообразователями
4.4.5. Разработка технологии получения модифицированных пеков
4.5. Управление качеством пека методом термоокисления
4.6. Управление качеством пека путм его термоокисления в присутствии комплексообразователей пластифицирующих добавок
4.6.1. Окисление пека в присутствии и при отсутствии комплексообразователей
4.6.2. Определение условий получения пека заданного качества.
4.6.3. Получение опытных партий пеков
4.6.4. Технологические испытания пеков
4.6.5. Принципиальная технологическая схема получения пеков.
ГЛАВА 5. Исследование путей управления качеством пека в рамках
существующих технологий и разработка новых технических примов.
5.1. Зависимости между свойствами каменноугольных смол, технологическими параметрами их переработки и свойствами полученных
5.1.1. Статистический анализ
5.1.2. Взаимосвязь показателей качества пека
5.1.3. Зависимости показателей качества пека от качества смолы и технологических параметров е переработки
5.2. Исследование влияния технологических факторов на качество пека
при его получении на установках непрерывной дистилляции смолы
5.3. Исследование влияния технологических факторов на качество пека
на установке периодической дистилляции смолы
5.3.1. Лабораторные исследования
5.3.2. Промышленные исследования
5.4. Исследование свойств высокопиролизованных смол заводов и получения из них кондиционных пеков методом центрифугирования в системе с комплексообразователями.
5.4.1. Методика эксперимента
5.4.2. Результаты лабораторных исследований центрифугирования тяжлых смол Магнитогорского металлургического комбината
в присутствии комплексообразователей.
5.4.3. Исследование возможности получения кондиционных пеков из высокопиролизованных смол и их фугагов.
5.5. Опытнопромышленные испытания процесса центрифугирования
смолы в присутствии комплексообразователей пластификаторов
5.5.1. Описание технологической схемы подготовки смолы к переработке .
5.5.2. Методика эксперимента
5.5.3. Результаты опытнопромышленных испытаний центрифугирования смолы в присутствии комплексообразователей
5.5.4. Получение пека из фугатов смесей тяжлых смол с комплсксообразователями на установке непрерывной дистилляции смолы.
5.5.5. Предложения по использованию результатов опытнопромышленных испытаний.
5.6. Разработка и внедрение мероприятий по улучшению качества каменноугольной смолы коксовых батарей 7,8бис
Заключение
Литература


Содержание веществ, не растворимых в хинолине, снижалось с до менее, чем 1, без изменения количества веществ, нерастворимых в толуоле. С помощью растворителя, состав которого не приводится, можно улучшить и другие характеристики смолы . Широко применяется смешивание смолы газосборников со смолой газовых холодильников. При добавлении легкой смолы снижается вязкость и плотность смеси, что способствует быстрому выпадению осадка и обезвоживанию смолы при отстое или центрифугировании. Известен способ обработки каменноугольной смолы КС с целью удаления нерастворимых в хинолине частиц угля и кокса и получения качественного пека для электродной промышленности. Согласно этому способу КС сушат от влаги и разбавляют растворителем, которым являются фракции КС. Затем полученную смесь центрифугируют при 0С. Фракцию крупных частиц разбавляют тем же растворителем и фильтруют с выделением кека и 2й жидкой фракции. Далее обе фракции смешивают и используют для получения пека. При переработке КС по этой технологии содержание веществ, нерастворимых в хинолине, после центрифугирования снизилось с ,1 до 9,8, а зольность с 0,2 до 0, . В УХИНе разработаны способы подготовки КС к дистилляции, позволяющие получить кондиционные КС, основанные на разбавлении смолы бензолом, толуолом, антраценовой фракцией с последующим отделением твердой фазы фильтрованием или центрифугированием с применением вспомогательного материала шихты. После разбавления КС толуолом в соотношении в смесь КС и разбавителя вводят угольную шихту в количестве 5 от массы смолы. После перемешивания смесь фильтровали через бельтинг под давлением, получая на фильтре остаток, представляющий собой смесь угольной шихты и тврдой части смолы. Фильтрат смолы перегоняли для отделения разбавителя. В результате получили КС с содержанием веществ, нерастворимых в толуоле, 5,, в хинолине 0,0,, с зольностью 0, . В дальнейшем этот способ усовершенствовали. Остаток после фильтрования смывают с поверхности фильтра регенерированным разбавителем, в полученную смесь добавляют исходную смолу, количество которой по отношению к массе находящихся в шихте веществ, нерастворимых в хинолине, составляет 1, далее смесь отстаивается. После отстоя шихту в виде суспензии направляют на смешение с исходной КС перед фильтрованием . Рассмотренные способы имеют недостатки. Использование в качестве среды для растворения КС лгких углеводородов бензола, толуола, спиртов, кетонов и др. ГОСТ 0 представляет значительные технологические трудности. Для преодоления этих недостатков разработан способ термической обработки КС в смсси с бензолом под давлением. Согласно этому способу для очистки КС, содержащей 2 масс. С под давлением 2,5 атм, отделить растворимую часть от нерастворимого остатка и удалить из не растворитель дистилляцией . Недостатки этого способа заключаются в трудности аппаратурного оформления процесса при избыточном давлении. Разработаны способы удаления шлама, твердых частиц и а,фракции из КС без применения разбавителей. Проведены опыты по удалению шлама из КС, полученной в коксовых печах, и очищенной от воды декантацией в отстойнике, в непрерывно действующих центробежных сепараторах ЦС с винтовым транспортром внутри. Установка включает промежуточную мкость с подогревом, куда поступает КС из отстойника после декантации, насос и ЦС. При температурах С или С и соответственно и обмин средняя степень удаления шлама из КС составляет , содержание тврдых веществ в осажденном шламе равно . Пылевидные частицы угля, попадающие в смолу, удаляются из не методом центрифугирования. КС нагревается до жидкого состояния и насосом податся через обогреваемый трубопровод на центрифугу. При центрифугировании жидкая фаза отделяется от твердой фазы, пропитанной смолой. Тврдая фаза, собираемая в бункере, питателем податся в шнековый смеситель, в который направляют также уголь или коксовую мелочь с целью получения невязкого твердого продукта, который возвращается в процесс углеподготовки . Разработан способ подготовки смолы, свободной от веществ, нерастворимых в хинолине, для получения игольчатого кокса.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.228, запросов: 242