第九章 煤焦油沥青的加工VIP免费

第九章煤焦油沥青的加工煤焦油沥青是煤焦油蒸馏提取馏分后的残渣，煤焦油沥青简称为沥青，沥青为多种有机物质的混合物，所以无固定的熔点，受热后软化继而熔化。按其软化点的高低可将沥青分为低温、中温、高温沥青。我国煤焦油沥青的质量指标如表9-1所示。表9-1煤沥青的技术指标(GB/T2290—94)指标名称低温沥青中温沥青高温沥青1号2号1号2号1号1号软化点/°c35〜4546~7580〜9075~9595~10095~120甲苯不溶物含量/%——15~25<25三24一灰分/%——<0.3<0.5<0.3一水分/%——<5.0<5.0<4.0<5.0喹啉不溶物含量/%——<10一一一结焦值/%——三45一三52一注：1号沥青主要用于电极沥青。沥青中的喹啉不溶物每月至少测定一次。低温沥青也叫软沥青，用于建筑、铺路、炉衬黏结剂和电极炭素材料，也可用作制造炭黑的原料。中温沥青用于生产油毡、建筑物防水层、高级沥青漆、煤沥青延迟焦和改质沥青等。中温沥青还可用来制取针状焦和沥青炭纤维等新型炭素材料。也可通过回配蒽油制取软沥青。高温沥青可用来生产各种炭素材料的粘结剂和电极焦等。第一节沥青的性质一沥青的物理性质沥青最重要的工艺性质包括密度、黏度、塑性、表面张力、润湿性。1.密度：图9-1沥青密度与软化温度的关系2.黏性黏性是沥青的另一重要性质，黏性是指沥青材料在外力作用下，抵抗发生形变的性能指标。沥青的黏性由其性质和温度而定。表示沥青黏性的物理量是黏度。表示沥青黏度的单位有恩氏黏度Et、运动黏度vt(cm2/s)之别。二者之间的关系是：v=0.075E—0063ttEt此外，还有动力黏度（Pa・s）。不同软化点的沥青黏度与加热温度的关系见图9-2。图9-2不同软化点的沥青黏度与加热温度的关系3.塑性沥青在外力作用下，产生变形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形后的形状不变。这种可以承受由于外力所产生的应力，不致在变形情况下发生破坏的能力，称为塑性。沥青的塑性小，并随着软化点的增高而减小。沥青的塑性用延伸度或伸长度表示，即在一定温度下，能够拉成细丝的长度。4.表面张力表面张力是表示液体表面状态特性的量，数量上等于形成单位面积时所消耗的功。沥青的表面张力和黏性、温度及化学组成有关。沥青表面张力和加热温度的关系如图9-3。801190230270310350加热温度/T图9-3不同软化点沥青的表面张力与加热温度的关系5.润湿性沥青具有较高的润湿能力，能很好地润湿无机矿物质、天然碳、合成碳和焦炭，并在使用适当成型技术时使其紧密结合在一起。二沥青的化学性质沥青的化学性质主要包括沥青的元素组成、组组成和化学组成。1.沥青的元素组成组成沥青的主要化学元素是碳和氢。碳和氢的组成比例直接影响着沥青的物理和化学性能。沥青的含炭量大于90%，含氢量一般不超过5%。沥青的元素组成主要与炼焦煤的种类、加工方法、煤焦油的蒸馏等因素有关。2．沥青的组组成用溶剂萃取的方法将沥青分成不同的物质群，即称为沥青的组组成。常用的溶剂是苯、甲苯和喹啉，萃取法可将沥青分离成苯（或甲苯）可溶物、不溶物（用BI或TI表示）以及喹啉不溶物（用QI表示）。QI相当于a树脂，苯不溶物与喹啉不溶物之差，即BI-QI相当于0树脂。苯或甲苯不溶物（BI或TI）值对炭制品机械强度、密度和导电率有影响。喹啉不溶物QI值即a树脂含量对炭制品机械强度、导电率及膨胀性有影响。0树脂含量代表黏结性指标，0树脂所生成的焦结构是纤维状，具有易石墨化性能，所制得的炭制品电阻系数小，机械强度高。因此，对电极沥青黏结剂，这些指标均做了相应的规定。此外，对于水分、灰分含量也做了相应的规定。3．沥青的化学组成煤焦油沥青的化学组成大多数为三环以上的芳香族烃类，还有含氧、氮和硫等元素的杂环化合物以及少量的高分子炭素物质。三沥青的热力学性质沥青的热力学性质包括温度的稳定性、热容量、热膨胀系数、导热系数和闪点等。1.温度的稳定性沥青是无定形的非结晶高分子化合物。当温度较低时，沥青的力学性质表现为脆硬，通常称为“玻璃态”。随着温度的提高，沥青逐渐变软，表现为具有可塑性。温度继续提高，沥青转化为液态，但黏性较大，称作“黏流态”，沥青处于黏流态时的温度即为沥青的软化温度。沥青没有严格的软化温度。沥青软化点的测...