Cтраница 4
Исходным материалом для производства пекового кокса служат каменноугольные пеки. В последнее время коксованию подвергают только высокоплавкие пеки с температурой размягчения около 150 С. Температура размягчения пека повышается в результате окислительной полимеризации. Роль кислорода сводится к дегидрированию и последующему протеканию уплотнения ароматических соединений, причем содержание кислорода в высокотемпературном пеке не увеличивается. Изменение качества пека ( вызванное окислительными процессами) вызывает изменение свойств пекового кокса, что отражается на качественных характеристиках изделий из него. [46]
Последнее включает узел подготовки смолы пиролиза, стадии термополимеризации и формирования волокнообразующего пека, формования и карбонизации волокна. Образующиеся отходы отправляются на нефтехимические предприятия для утилизации. Полученные углеродные волокна транспортируются на предприятия, изготавливающие различные изделия. Совмещая производства получения пеков и волокон, мы исходим из того, что эти производства имеют многие черты по своей инфраструктуре и, самое главное, исключаются такие операции как охлаждение, затаривание, транспорт пека и последующие его растаривание, нагрев до нужной температуры. Последняя операция, как показали эксперименты, весьма сложная в техническом отношении и может вызывать нежелательные изменения в качестве пека. [47]
При получении целлюлозы из древесины, осуществляемом в больших масштабах при производстве бумаги и искусственного шелка, необходимо отделять клетчатку от лигнина. Это достигается, например, путем кипячения измельченной древесины с раствором едкого натра под давлением, в результате чего происходит растворение лигнина и разрушение пентозанов ( ксилана), тогда как натронная целлюлоза остается неизмененной. Другим способом обработки древесины является нагревание ее с сульфитом. Измельченная древесина подвергается длительному кипячению с раствором сульфита кальция, причем лигнин и все другие нецеллюлозные составные части древесины растворяются. Остающаяся целлюлоза под названием сульфитной целлюлозы используется главным образом для производства бумаги. При таком способе получаются очень большие количества сульфитного щелока, в котором содержится много сахара. Этот щелок используют для получения спирта или упаривают до густой массы, которую применяют в качестве пека, смолы и дегтя. [48]
Интенсивные превращения в интервале температур 300 - 360 С в карбонизуе-мом сырье подтверждаются резким увеличением коксуемости получаемых пеков, а также увеличением выхода дистиллятов и газообразных продуктов. Образование карбеновых и карбоидных структур характеризуется тем, что молекулы асфальте-нов вступают в реакции термической дегидрополиконденсации между собой или с молекулами смол и полициклических ароматических углеводородов с образованием высокомолекулярных соединений. Эта реакция может протекать как на поверхности раздела фаз, когда дисперсной фазой являются образующиеся карбеновые и карбоидные структуры, так и в дисперсионной среде. На основании проведенных экспериментов была предложена последовательность превращений в процессе термолиза остаточного нефтяного сырья. На ранних стадиях термолиза в реакционной массе образуются в основном продукты внутримолекулярного взаимодействия, способные к физическому агрегированию, в большей степени по мере понижения растворяющей способности дисперсионной среды. С увеличением температуры термообработки и времени изотермической выдержки в системе накапливаются высокомолекулярные соединения, обладающие ограниченной растворимостью в более низкомолекулярной части реакционной среды и выделяющиеся из нее в виде анизотропной жидкой фазы, обладающей высокой склонностью к межмолекулярным взаимодействиям. Дальнейшее протекание процесса сопровождается переходом физических связей у образовавшейся фазы в химические, что приводит к образованию новых структур - карбенов и карбоидов. Этот переход не происходит аддитивно с накоплением карбоидов в реакционной массе и носит экстремальный характер. Интенсивный рост содержания карбенов и карбоидов начинается после некоторой, достигнутой в процессе термолиза пороговой концентрации асфальте-нов. Изменение параметров процесса позволяет получать пеки из смол пиролиза нефтяного происхождения, существенно различающиеся по содержанию асфаль-тенов, карбенов, карбоидов, элементному составу, зольности, коксуемости и температурам размягчения. Таким образом, создается возможность регулирования качества получаемых пеков и их подбора при использовании для производства различных углеграфитных материалов. [49]