鋁電解陽極焙燒過程中揮發(fā)分釋放行為的研究.pdf

1、陽極焙燒過程中揮發(fā)分的釋放對陽極的焙燒質(zhì)量、焙燒爐的能耗都有重要影響。充分利用陽極焙燒過程中所釋放的揮發(fā)分是實(shí)現(xiàn)焙燒爐節(jié)能的主要途徑。陽極揮發(fā)分的釋放行為還是進(jìn)行焙燒爐焙燒曲線設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。因此，針對陽極焙燒中揮發(fā)分的析出行為開展相關(guān)基礎(chǔ)研究具有十分重要的理論和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　 論文首先在熱天平分析儀上研究了生陽極的熱解特性，考察了不同升溫速率對陽極揮發(fā)分熱解析出的影響。結(jié)果表明，隨著陽極升溫速率的增大，揮發(fā)分的析出速率隨

2、著增大。為消除升溫速率對揮發(fā)分析出動(dòng)力學(xué)參數(shù)的影響，采用分布活化能（DAEM）方法對生陽極熱解的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明陽極熱解的活化能并非單一值，會(huì)隨著溫度的變化而變化，主要分布于25-60KJ/mol的范圍內(nèi)，呈緩慢上升趨勢，在半焦階段有所下降，焙燒結(jié)束時(shí)快速增大。
　　 在固定床反應(yīng)器上研究了陽極揮發(fā)分中氫氣和甲烷的釋放行為，發(fā)現(xiàn)其釋放曲線呈現(xiàn)明顯的雙峰分布，分析認(rèn)為兩峰分別為陽極粘結(jié)劑瀝青中β樹脂和α樹脂熱解的結(jié)果。采

3、用高斯多峰分離方法，計(jì)算了其反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)，得到了揮發(fā)分析出量隨溫度變化的關(guān)系。同時(shí)通過管式爐進(jìn)行熱失重實(shí)驗(yàn)，對比了與熱重分析儀所得曲線的不同，并采用間接方法計(jì)算得到了焦油的析出曲線。
　　 利用實(shí)驗(yàn)獲得的揮發(fā)分析出曲線，耦合傳熱傳質(zhì)方程，建立了揮發(fā)分釋放傳遞模型，模擬計(jì)算了焙燒過程中揮發(fā)分的析出情況，得到了揮發(fā)分通過火道墻進(jìn)入火道的釋放曲線，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于傳熱傳質(zhì)的影響，焙燒爐中揮發(fā)分從陽極中析出后并不能直接釋放到火道中，經(jīng)過