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)分是實現焙燒爐節(jié)能的主要途徑。陽極揮發(fā)分的釋放行為還是進行焙燒爐焙燒曲線設計的重要依據。因此，針對陽極焙燒中揮發(fā)分的析出行為開展相關基礎研究具有十分重要的理論和工程應用價值。
　　 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)分析出動力學參數的影響，采用分布活化能（DAEM）方法對生陽極熱解的動力學進行了分析，結果表明陽極熱解的活化能并非單一值，會隨著溫度的變化而變化，主要分布于25-60KJ/mol的范圍內，呈緩慢上升趨勢，在半焦階段有所下降，焙燒結束時快速增大。
　　 在固定床反應器上研究了陽極揮發(fā)分中氫氣和甲烷的釋放行為，發(fā)現其釋放曲線呈現明顯的雙峰分布，分析認為兩峰分別為陽極粘結劑瀝青中β樹脂和α樹脂熱解的結果。采

3、用高斯多峰分離方法，計算了其反應動力學參數，得到了揮發(fā)分析出量隨溫度變化的關系。同時通過管式爐進行熱失重實驗，對比了與熱重分析儀所得曲線的不同，并采用間接方法計算得到了焦油的析出曲線。
　　 利用實驗獲得的揮發(fā)分析出曲線，耦合傳熱傳質方程，建立了揮發(fā)分釋放傳遞模型，模擬計算了焙燒過程中揮發(fā)分的析出情況，得到了揮發(fā)分通過火道墻進入火道的釋放曲線，結果發(fā)現，由于傳熱傳質的影響，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，經過