一种石油焦煅烧工艺.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115386390A(43)申请公布日2022.11.25(21)申请号202210710201.5(22)申请日2022.06.22(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人仲奇凡肖劲犹子涵(74)专利代理机构北京清控智云知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11919专利代理师马肃林淡如(51)Int.Cl.C10B55/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种石油焦煅烧工艺(57)摘要本发明公开了一种石油焦煅烧工艺，包括下述步骤：将石油焦破碎筛分后置于刚玉坩埚并将坩埚置于微波炉的反应管中，通入还原性气体，进行两段微波变频煅烧，待固体残留物冷却至50℃，停止通气，取出样品冷却至室温得到煅后焦。本发明利用微波加热代替传统加热方式，降低了煅烧温度并缩短了煅烧时间，节省了传统工艺中所需消耗的不可再生资源，降低了生产成本。本发明所制备的煅后焦各方面性质都优于市售煅后焦。CN115386390ACN115386390A权利要求书1/1页1.一种石油焦煅烧工艺，其特征在于，包括下述步骤：S1、将石油焦破碎筛分后置于刚玉坩埚并将坩埚置于微波炉的反应管中，通入还原性气体，进行两段微波变频煅烧，待固体残留物冷却至50℃，停止通气，取出样品冷却至室温得到煅后焦。2.根据权利要求1所述的石油焦煅烧工艺，其特征在于，所述石油焦中的主要元素含量为(wt.％)：C84.36‑90.18；H3.83‑3.96；S2.97‑6.02；N1.27‑1.50；O2.31‑4.42。3.根据权利要求1所述的石油焦煅烧工艺，其特征在于，所述S1中，将石油焦破碎成颗粒，筛分后颗粒的粒径分布为：小于100目的颗粒占备用颗粒总质量的99％以上。4.根据权利要求1所述的石油焦煅烧工艺，其特征在于，所述S1中通入的还原性气体为氨气，压强大于0.101MPa，流速为2‑8L/h。5.根据权利要求1所述的石油焦煅烧工艺，其特征在于，所述S1中微波加热的功率为800‑1200W，温度为900‑1100℃。6.根据权利要求1所述的石油焦煅烧工艺，其特征在于，所述S1中第一段煅烧的微波频率为2400‑2500MHz，微波处理时间为30‑45min。7.根据权利要求1所述的石油焦煅烧工艺，其特征在于，所述S1中第一段煅烧的微波频率为865‑965MHz，微波处理时间为30‑45min。2CN115386390A说明书1/5页一种石油焦煅烧工艺技术领域[0001]本发明涉及一种石油焦煅烧工艺，具体地说是一种在还原性气氛下利用微波加热煅烧石油焦的工艺，属于炭素产品制备技术领域。背景技术[0002]石油焦是石墨、电解铝用炭阳极、炼钢电极和新能源电池负极等炭素制品的重要原料，主要的元素组成为碳(80wt.％以上)，其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素。石油焦的煅烧是上述炭素制品生产中的第一道热工序。在煅烧过程中石油焦的水分、挥发分及部分杂质会被除去，微观结构发生重排，煅后焦的真密度、导电率和抗氧化性等性能得到大幅提升。目前煅烧石油焦的设备主要是回转窑，煅烧温度在1200℃以上，煅烧周期在2h以上。传统煅烧工艺需要消耗大量的燃油、天然气和煤矿等不可再生能源，加热方法为热辐射或热传导，其热量利用效率仅在20％左右，而且对硫分的脱除效果有限。[0003]微波是指频率在300MHz‑300GHz之间的电磁波。微波有着波长短、频率高和穿透性强等特点。微波加热的主要原理为利用极性分子在电磁场中的转动，将微波能量转换并产生热量。当微波作用于介质时能深入介质内部，从而使得微波对物料的加热在内部和外部同时进行，这正是微波加热相较于传统加热方式的重大优势。目前微波加热技术在食品干燥、矿物冶金、能源化工及材料制备等方面都得到了不同程度的应用。利用微波加热技术开辟石油焦煅烧的新工艺，可以打破目前石油焦煅烧工序耗能大、成本高的困境。[0004]为了解决本领域普遍存在的以上问题，作出了本发明。[0005]背景技术的前述论述仅意图便于理解本发明。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种公共常识的一部分。发明内容[0006]本发明的目的在于，针对目前所存在的不足，提出了一种石油焦煅烧工艺。[0007]为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：[0008]一种石油焦煅烧工艺，包括下述步骤：[0009]S1、将石油焦破碎筛分后置于刚玉坩埚并将坩埚置于微波炉的反应管中，通入还原性气体，进行两段微波变频煅烧，待固体残留物冷却至50℃，停止通气，取出样品冷却至室温得到煅后焦。[0010]优选的，所述石油焦中的主要元素含量为(wt.％)：C84.36‑90.18；H3.83‑3.96；S2.97‑