煤田地质与勘探

作者：张蕾, 刘春江, 宋瑞康, 王琪, 陈雅, 黄鹏程,

关键词：富油煤, 重质焦油, 中间相沥青, 泡沫炭, 响应面实验,

目的富油煤热解重质焦油制备石墨化泡沫材料是富油煤资源高值化利用的方式之一。方法为探究不同反应条件与泡沫炭性能的联系从而制备高性能泡沫炭材料，以重质焦油制备中间相沥青为前驱体，采用高温自发泡法制备泡沫炭。考察不同反应温度、升温速率和反应压力对煤焦油基泡沫炭性能的影响，最后进行Box-Behnken响应面设计实验建立二次多项回归方程，揭示泡沫炭孔隙率、导热系数与反应条件的关系。结果和结论结果表明：反应温度、升温速率和反应压力对煤焦油基泡沫炭性能有显著影响。泡沫炭孔隙率的最优值为72.8%，对应的条件为温度559 ℃、压力0.48 MPa、升温速率9 ℃/min，影响因素温度>压力>升温速率；泡沫炭导热系数最优值为0.219 W/(m·K)，对应的条件为温度549 ℃、压力2 MPa、升温速率3.9 ℃/min，影响因素升温速率>压力>温度。经过响应面模型优化后的工艺参数可制备具有良好孔隙率及导热性的泡沫炭材料，为提升富油煤热解效率提供新方案。

来源：2024年第7期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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