滴注式滲碳工藝

滴注式滲碳又稱滴液式滲碳,是將苯、醇、煤油等液體滲碳劑直接滴入爐內裂解,進行氣體滲碳的工藝。滴注滲碳劑的品種很多,一般由一種或幾種含碳的有機液體組成,在選擇時應考慮其特性。

1) 產氣量大、碳氧比高,滲碳能力強。C/O= 1,作稀釋劑; C/O> 1作滲碳劑; 不含氧的煤油、苯等高溫裂解析出大量活性碳原子,但易產生炭黑和煤焦油。

2) 碳當量小,在滲碳時所消耗的有機液體滴量小,即供碳能力強。碳當量是指高溫分解後產生一克分子活性碳原子所需的質量。從表9-7 可看出滲碳能力的順序:丙酮、異內醇>醋酸乙脂>乙醇> 甲醇。

3) 形成炭黑的傾向性小,滴注劑高溫裂解時生成的不飽和烯烴類越少越好,以免產生炭黑和結焦。

4)氣氛中CO、H2 含量穩定,碳勢可控性好。

5) 價格便宜、資源豐富。

一般滴注滲碳劑採用兩種或三種有機液體組成,其中一種為稀釋劑,其餘為滲碳劑。
1)甲醇一酯酸乙酯。醋酸乙酯分解生成的氣氛與甲醇的分解產物相同。因此,改變醋酸乙酯的滴注量不會影響氣氛的基本成分的變化,這有利於碳勢控制,是一種理想的滴注滲碳劑。
2)甲醇一丙酮。甲醇一丙酮分解產物中,雖然CO和H2含量的穩定性稍差,但是由於丙酮的裂解性能優於醋酸乙酯,價格又便宜些,所以可用丙酮代替醋酸乙酯作滲碳劑。
3)甲醇一煤油。國內許多工廠採用這種滴注滲碳劑。煤油價格便宜,滲碳能力強。但單獨使用煤油存在許多缺點,在850℃以下煤油裂解往往不充分,低分子烷烴、烯烴較多,容易產生炭黑和結焦,而且爐氣成分和碳勢不穩定,不易控制。採用甲醇一煤油滲碳劑,在高溫下甲醇的裂解產物H2O、CO2等,將CH4和[C]氧化,可使爐氣成分和碳勢保持在一定範圍內,則可用CO2紅外儀進行碳勢控制。

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