A grafitált kőolajkoksz egy kulcsfontosságú alapanyag a magas - véganyagokhoz, például a lítiumhoz, például a- ion akkumulátor negatív elektróda anyagokhoz, magas - teljesítmény -elektródák és speciális grafit. Teljesítménye közvetlenül befolyásolja a termék minőségét és versenyképességét. Mivel a grafikus kőolajkoksz nyersanyagai a kén (ek) és a különféle fémelemek kulcsfontosságú szennyeződések, amelyeket nehéz elkerülni. Jelenlétük és maradékuk nagy hatással van a grafitizált kőolajkoksz teljesítményére.
1.
(1)A kén hatása:
Graphitizációs fok és szerkezeti hibák:
A kén elsősorban a - kéntartalmú kén formájában menekül el, mint például H₂S, cos, So₂) a magas - hőmérsékleti grafitizálás során. Ez a dezulfurizációs folyamat olyan szerkezeti hibákat hagy, mint például a lyukak és a szénszerkezet diszlokációja, megsemmisíti a szénhimagonális rács szabályosságát, és jelentősen csökkenti a végtermék grafitizációs fokát. A nem elegendő grafitáció közvetlenül az elektromos vezetőképesség és a hővezető képesség csökkenéséhez, valamint a valódi sűrűség csökkenéséhez vezet.
Bővítési együttható:
A maradék kén vagy a szulfid ismételten gázosítja és bővül, ha magas hőmérsékleten használják, ami az anyag térfogatának hirtelen növekedését eredményezi, növelve az anyag termikus tágulási együtthatóját, súlyosan befolyásolva a magas - hőmérsékleti méret stabilitását és a termikus sokk -ellenállást, és akár repedési meghibásodást okozva.
Elektrokémiai teljesítmény:
A lítium akkumulátor -negatív elektróda anyagok esetében a maradék kén súlyosbítja az elektrolit bomlását, vastagabb és instabilabb szilárd elektrolit -interfészfilmet képez a negatív elektróda felületén, növeli a visszafordíthatatlan kapacitásvesztést, csökkenti az első Coulomb hatékonyságát, és felgyorsítja a ciklus kapacitásának bomlását.
(2)A fémelemek befolyása:
Katalitikus grafitizálás és szerkezeti rendellenesség:
Az átmeneti fémek, például a vanádium (V), a nikkel (NI), a vas (Fe) és a vegyületeik nagy hőmérsékleten katalitikus grafitizációs katalizátorok. Katalitikus hatásuk túlzott grafitizációt okoz a helyi területeken vagy rendezetlen szénszerkezeteket képez, nagyszámú gabonakárt és hibát vezet be, megsemmisíti az általános egységességet, és csökkenti az anyag általános elektromos/hővezető képességét és mechanikai szilárdságát.
Katalitikus oxidáció:
A fém szennyeződések, például a vanádium, a nikkel és a vas (különösen a vanádium -oxidok) erős katalizátorok a szén anyagok magas - hőmérsékleti oxidációjához. Jelentősen csökkentik az anyag kezdeti oxidációs hőmérsékletét, nagymértékben felgyorsítják az oxidációs sebességet a levegőben vagy a légkörben, és súlyosan lerövidítik a magas - hőmérsékleti alkatrészek szerviz élettartamát.
Hamu és szennyezés:
A fém szennyeződések a kőolajkoksz hamu fő forrása. A magas hamutartalom csökkenti a termék tisztaságát és befolyásolja az elektromos/hővezető képességet. Szélsőséges alkalmazások esetén a hamu fémionjai szennyező anyagok forrássá válhatnak.
Elektrokémiai tulajdonságok:
A maradék fémionok a negatív elektród felületére vándorolnak, megsemmisítik a SEI -film stabilitását, megnövekedett önmagukhoz vezetnek - kisüléshez, rossz ciklusos teljesítményhez és potenciális biztonsági kockázatokhoz.
Térfogat stabilitása és ereje:
Egyes fém -oxidok hidratálódhatnak vagy fázisváltozáson mennek keresztül a magas hőmérsékleten vagy nedves környezetben, ami helyi térfogat -tágulást okozhat, befolyásolva az anyag dimenziós stabilitását és mechanikai szilárdságát.
2. Módszerek a szennyeződések eltávolítására a kőolaj koksz nyersanyagokból
(1)Desulfurizációs módszer:
Magas hőmérsékletű kalcininizáció desulfurizációja:A leggyakrabban használt és leggazdaságosabb előkezelési módszer. A zöld koksz kalcinálása 1200-1500 fokon inert atmoszférában (az oxidáció megelőzése érdekében) a szerves kén nagy részét olyan gázokba bontja, mint a H₂S és a COS.
Hidrodesulfurizáció (HDS):Katalizátor használata magas - hőmérsékleten és magas - nyomáshidrogén környezetben. A kőolajkokszban lévő szerves kén H₂ -ké alakul át eltávolítás céljából.
Oxidatív desulfurizáció:Oxidálószer (például levegő/O₂, H₂O₂, salétromsav, peroxisav stb.) Használatához a kén oxidálására - oldható szulfát vagy erősen oxidált kén -oxidok meghatározott körülmények között, majd vízmosással távolítsa el.
Biológiai desulfurizáció:Specifikus mikroorganizmusok használata a kőolajkokszban a szerves kén metabolizálására.
(2)Demetalizációs módszer:
Savmosás:Jelenleg a leggyakoribb és leghatékonyabb demetalizációs módszer. A kalcinált kokszot vagy a zöld kokszot általában sósavval, salétromsavval, hidrofluorinsavval vagy vegyes savakkal kezelik. A sav feloldhatja a legtöbb fém -oxidot és sót, és elsősorban a víz eltávolítására használják - oldható só szennyeződések.
Magas - Hőmérséklet -klórozás pörkölése:Klórgázt vezetnek be, vagy magas hőmérsékleten klórozó szert adunk hozzá, hogy a fém szennyeződéseket illékony kloridokká alakítsák eltávolítás céljából.
Lúgmosás:Elsősorban a savas oxid szennyeződések, például a szilícium (SI) és az alumínium (AL) eltávolítására használják.
A jövőben az új energia és a magas {0- végfémfémes kohász grafitizált kőolajkoksz iránti növekvő kereslete az intelligencia és az alacsony karbonizáció irányában alakul ki a szennyeződés -eltávolító technológia, például a kalcinációs hőmérséklet -gradiens optimalizálása az AI -n keresztül, az alacsony-} energiamikrekovásérték -desulfurizációs berendezések stb. Fejlesztésével.
