कैल्सीनयुक्त पेट्रोलियम कोक

कैलक्लाइंड पेट्रोलियम कोक का उपयोग धातुकर्म क्षेत्र में किया जाता है
कैलक्लाइंड पेट्रोलियम कोक का उपयोग धातुकर्म क्षेत्र में व्यापक रूप से किया जाता है, मुख्य रूप से एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलिसिस, सिलिकॉन, फेरोमैंगनीज और अन्य धातु उत्पादों के उत्पादन के लिए। एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलिसिस उत्पादन में, इलेक्ट्रोड सामग्री के रूप में कैलक्लाइंड पेट्रोलियम कोक में अत्यधिक उच्च विद्युत चालकता, संक्षारण प्रतिरोध और उच्च तापमान प्रतिरोध होता है, जो इलेक्ट्रोलाइटिक सेल की ऊर्जा खपत को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है और ऑक्सीकरण लागत को कम कर सकता है; सिलिकॉन और फेरोमैंगनीज के उत्पादन में, यह संपूर्ण उत्पादन प्रक्रिया की दक्षता और गुणवत्ता में सुधार करने के लिए एक कम करने वाले एजेंट के रूप में तैयारी प्रक्रिया में भाग लेता है।
 

कैलक्लाइंड पेट्रोलियम कोक का उपयोग विनिर्माण क्षेत्र में किया जाता है
कैलक्लाइंड पेट्रोलियम कोक का व्यापक रूप से विनिर्माण क्षेत्र में उपयोग किया जाता है, जैसे कार्बन फेल्ट, कृत्रिम पत्थर, पैटर्न वाली ईंटें जैसी निर्माण सामग्री का निर्माण, और ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड, कार्बन सामग्री और कार्बन फाइबर जैसी उच्च ऊर्जा घनत्व सामग्री का निर्माण। उनमें से, ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड आधुनिक बिजली और ऊर्जा उद्योगों में एक अनिवार्य और महत्वपूर्ण सामग्री हैं। कैलक्लाइंड पेट्रोलियम कोक की विद्युत चालकता और उच्च तापमान स्थिरता इसे ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के निर्माण के लिए आदर्श सामग्रियों में से एक बनाती है।

कैलक्लाइंड पेट्रोलियम कोक का उपयोग रासायनिक उद्योग में किया जाता है
कैलक्लाइंड पेट्रोलियम कोक का व्यापक रूप से रासायनिक उद्योग में उपयोग किया जाता है और इसका उपयोग फोटोकैटलिस्ट, अवशोषक, जल उपचार, गैस पृथक्करण, रासायनिक प्रतिक्रियाओं और अन्य क्षेत्रों में उत्प्रेरक के रूप में किया जा सकता है। कैलक्लाइंड पेट्रोलियम कोक का उपयोग हाइड्रोजन और प्राकृतिक गैस के लिए जलवाहक के रूप में भी किया जा सकता है, और इसका उपयोग पेट्रोकेमिकल, रासायनिक फाइबर, उत्प्रेरक और अन्य क्षेत्रों में किया जाता है।

पेट्रोलियम कोक के वाष्पशील पदार्थ को हटाने के लिए
पेट्रोलियम कोक को कैल्सीन करने की प्रक्रिया में जटिल भौतिक और रासायनिक परिवर्तन दिखाई देते हैं। जब यह 2{6}}0C से नीचे होता है, तो पेट्रोलियम कोक गर्म हो जाता है और पानी निकलता है, जो मुख्य रूप से भौतिक परिवर्तन है। अस्थिर पदार्थ को हटाते समय रासायनिक परिवर्तन के रूप में विघटन और पोलीमराइजेशन होता है। 200~300C से शुरू होकर, दहनशील गैसें, जिन्हें वोल्टाइल पदार्थ भी कहा जाता है, जल रही हैं। तापमान जितना अधिक होता है, उतनी ही अधिक मात्रा में वाष्पशील पदार्थ बाहर निकलते हैं। 500~700C पर, हटाने की मात्रा चरम पर होती है। जब तापमान और भी अधिक हो जाता है, तो हटाने की मात्रा तेजी से कम हो जाती है। 1100 से ऊपर तक, हटाने की प्रक्रिया रुक जाती है और अस्थिर पदार्थ 0.5% से कम हो जाता है।

पेट्रोलियम कोक के वास्तविक घनत्व में परिवर्तन
कैल्सीनिंग प्रक्रिया के बाद पेट्रोलियम कोक का वास्तविक घनत्व 1.42-1.61g/cm3 से बढ़ाकर 2.{5}}~2.12g/cm3 कर दिया जाता है। जैसे-जैसे तापमान बदलता है, वास्तविक घनत्व तदनुसार बदलता है, जिसका अर्थ है कि वास्तविक घनत्व सीधे बताता है कि पेट्रोलियम कोक को कैसे और किस तापमान पर कैल्सीन किया जा रहा है। क्योंकि वाष्पशील पदार्थ हटा दिया जाता है और अपघटन और पोलीमराइजेशन होता है, संरचना फिर से तैयार हो जाती है, आयतन छोटा हो जाता है, और वास्तविक घनत्व अधिक हो जाता है। क्योंकि वास्तविक घनत्व यह दिखा सकता है कि कोक को कैसे सघन और नियमित किया जाता है ताकि यह कैल्सीनयुक्त पेट्रोलियम कोक की गुणवत्ता और कैल्सीनिंग प्रक्रिया को चिह्नित कर सके। सामान्यतया, एक ही तापमान पर, वास्तविक घनत्व जितना अधिक होता है, कैल्सीनयुक्त पेट्रोलियम कोक उतनी ही आसानी से ग्रेफाइटाइज़ हो जाता है।

पेट्रोलियम कोक के ऑक्सीकरण प्रतिरोध में परिवर्तन
जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अशुद्धियाँ धीरे-धीरे दूर हो जाती हैं और रासायनिक गतिविधि कम हो जाती है। इस बीच, कैल्सीनिंग प्रक्रिया में बचा हुआ हाइड्रोकार्बन स्थिर रासायनिक गुण के साथ एक चमकदार पायरोलिसिस कार्बन फिल्म बनाता है, इस प्रकार कैल्सीनयुक्त पेट्रोलियम कोक के ऑक्सीकरण प्रतिरोध में सुधार होता है।

पेट्रोलियम कोक की मात्रा में परिवर्तन
सभी प्रकार के पेट्रोलियम कोक कैलक्लाइंड होने के बाद सिकुड़ जाएंगे, जबकि संकुचन की डिग्री अलग-अलग होती है। अधिक अस्थिर पदार्थ और बड़ी निकास मात्रा वाले पेट्रोलियम कोक को छोटी मात्रा में अनुबंधित किया जाएगा। उदाहरण के लिए, इसकी संकुचन दर 20% से अधिक हो सकती है। आम तौर पर भौतिक रासायनिक परिवर्तन पेट्रोलियम कोक की संपत्ति और कैल्सीनिंग तापमान पर निर्भर होते हैं। कैल्सीनिंग का उच्चतम तापमान लगभग 1250C होगा, और पेट्रोलियम कोक में कार्बन परमाणु द्वि-आयामी अंतरिक्ष में क्रमबद्ध व्यवस्था के हैं।

कच्चे माल में वाष्पशील पदार्थ और पानी को हटाने के लिए
पेट्रोलियम कोक में एक निश्चित मात्रा में वाष्पशील पदार्थ और 3%-10% पानी होता है। अस्थिर पदार्थ और पानी को जलाने से, स्थिर कार्बन की मात्रा बढ़ जाएगी, कुचलने, छानने और पीसने आदि की निम्नलिखित प्रक्रियाएं बेहतर ढंग से की जाएंगी और उत्पाद की गुणवत्ता अधिक होगी।

वास्तविक घनत्व और यांत्रिक शक्ति बढ़ाने के लिए
क्योंकि कैल्सीनिंग प्रक्रिया में वाष्पशील पदार्थ जल जाता है, पेट्रोलियम कोक को छोटी मात्रा, बेहतर वास्तविक घनत्व, यांत्रिक शक्ति और गर्मी सहनशक्ति मिलती है। पेट्रोलियम कोक को कैल्सीन करने से कार्बन उत्पादों की गुणवत्ता सुनिश्चित करने में पूरी तरह मदद मिलती है।

चालकता में सुधार करने के लिए
कैलक्लाइंड होने के बाद, पेट्रोलियम कोक की आणविक संरचना बदल जाती है, और विद्युत प्रतिरोधकता कम हो जाती है, इस प्रकार चालकता बढ़ जाती है। आम तौर पर बेहतर कैल्सीनिंग प्रक्रिया के परिणामस्वरूप बेहतर चालकता होती है, जो कार्बन उत्पादों के लिए महत्वपूर्ण है।

ऑक्सीकरण प्रतिरोध बढ़ाने के लिए
जैसे ही कैल्सीनिंग प्रक्रिया के दौरान तापमान बढ़ता है, पायरोलिसिस और पोलीमराइजेशन शुरू हो जाता है, और हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और सल्फर जलने लगते हैं। रासायनिक गतिविधि कम हो जाती है, और भौतिक रासायनिक गुण स्थिर हो जाता है जिससे ऑक्सीकरण प्रतिरोध बढ़ जाता है।

कैलक्लाइंड पेट्रोलियम कोक का उपयोग मुख्य रूप से टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2) उत्पादन के लिए क्लोराइड प्रक्रिया के क्लोरीनीकरण चरण में किया जाता है, जो उच्च तापमान पर कम करने वाले एजेंट और ऊर्जा स्रोत के रूप में कार्य करता है।

पेट्रोलियम कोक को अयस्क के साथ मिलाया जाता है और उच्च तापमान पर क्लोरीन गैस के साथ प्रतिक्रिया करके कच्चा TiCl4 उत्पन्न करता है, जिसमें विभिन्न अशुद्धियाँ होती हैं। यह प्रक्रिया टाइटेनियम डाइऑक्साइड के उत्पादन के लिए क्लोराइड विधि में एक महत्वपूर्ण कदम है, जहां पेट्रोलियम कोक एक अपरिहार्य भूमिका निभाता है। इसकी मजबूत रिड्यूसिबिलिटी अयस्क में मौजूद टाइटेनियम को प्रभावी ढंग से टाइटेनियम क्लोराइड में परिवर्तित करती है, जो बाद के ऑक्सीकरण और शोधन प्रक्रियाओं की नींव रखती है।

ऑक्सीकरण चरण में, क्लोरीनीकरण अनुभाग से प्राप्त परिष्कृत TiCl4 को टाइटेनियम डाइऑक्साइड और क्लोरीन गैस बनाने के लिए उच्च तापमान पर ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करने की आवश्यकता होती है। यद्यपि पेट्रोलियम कोक इस चरण में रासायनिक प्रतिक्रियाओं में सीधे भाग नहीं लेता है, लेकिन पहले के क्लोरीनीकरण चरण में इसकी भूमिका संपूर्ण ऑक्सीकरण प्रक्रिया की दक्षता और गुणवत्ता पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है।

उपचार के बाद के चरण में, मुख्य गतिविधियों में उत्पादित टाइटेनियम डाइऑक्साइड को ठंडा करना, अलग करना, डीक्लोरीनीकरण करना और सतह का उपचार करना शामिल है। इस स्तर पर, पेट्रोलियम कोक की प्रत्यक्ष भूमिका कम हो गई है, लेकिन प्रारंभिक चरण में यह जो प्रतिक्रिया आधार प्रदान करता है वह समग्र उत्पादन प्रक्रिया की सुचारू प्रगति के लिए अभी भी महत्वपूर्ण है।

कैलक्लाइंड पेट्रोलियम कोक की अनूठी संरचना और गुण टाइटेनियम डाइऑक्साइड उत्पादन में इसके अनुप्रयोग को और अधिक व्यापक बनाते हैं। उदाहरण के लिए, कैल्सिनेशन स्थितियों को समायोजित करके, पेट्रोलियम कोक की छिद्र संरचना और प्रतिक्रियाशीलता को अनुकूलित किया जा सकता है, जिससे टाइटेनियम डाइऑक्साइड की उत्पादन क्षमता और उत्पाद की गुणवत्ता में और सुधार हो सकता है। इसके अतिरिक्त, कैलक्लाइंड पेट्रोलियम कोक टाइटेनियम डाइऑक्साइड उत्पादन प्रक्रिया के दौरान विद्युत प्रवाहकीय सामग्री या गर्मी हस्तांतरण सामग्री के रूप में काम कर सकता है, जिससे उपकरण का जीवनकाल और सुरक्षा बढ़ जाती है।

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