Технология и оборудование для производства технического углерода
Технология и оборудование для производства технического углерода Рекомендуемая литература для подготовки к лекциям и экзаменам Введение Природные энергоносители встречаются в различных агрегатных состояниях: твердом (угли, сланцы), жидком (нефть) , газообразном (природные и попутные газы). В первом приближении фазовое состояние горючего ископаемого может быть сопоставлено с соотношением водорода и углерода в его составе (Н/C). Примерная схема, позволяющая сгруппировать углеродсодержащие вещества по отношению Н/С (мас. %), показана на рис. выше. Максимум водорода содержат газы, минимум - твердые горючие ископаемые, нефти занимают промежуточное положение. Углеродные материалы - исключительно твердые тела, содержащие мало водорода, но их физико-химические свойства закономерно меняются с изменением его доли в составе вещества. Изменяя соотношение Н/С, можно изменять агрегатные состояния углеродсодержащих веществ. Эта возможность осуществляется процессами технологии природных энергоносителей и углеродных материалов. В частности, углеводородные газы можно превращать в твердый углерод (технический углерод, пироуглерод, алмаз) и наоборот: уголь и технический углерод превращаются в газы; жидкие нефтепродукты перерабатываются в газообразные (легкие углеводороды) и твердые (кокс, технический углерод) вещества. Взаимные переходы углеродсодержащих веществ подчиняются общим закономерностям как в природных условиях, так и в промышленности. Например, в производстве углеродных материалов и в природных процессах углеобразования вещества теряют гетероатомы, водород и часть углерода в виде газообразных продуктов. При этом твердая фаза обогащается углеродом, который образует графитоподобные области конденсированных ароматических ядер. Такое сходство не случайно. Оно обусловлено энергетической выгодностью создания высокоупорядоченных структур, каким бы путем оно ни происходило.
