Produktion of Semi-Coke From Coffee Made as a Raw Material for Silicon Carbide Synthesis

Abstract

Изучен процесс медленного пиролиза кофейного жмыха с дальнейшим получением полукокса. Содержание летучих соединений исходного образца имело высокое значение (V a = 72,1 %), зольность имела низкие показатели зольности (А d = 1,2 мас. %). Температурный режим для процесса пиролиза, который составил 400-600 °С, предварительно был определен методом термического анализа, проводимого в инертной среде аргона при скорости нагрева 10 °С/мин. Процесс пиролиза организован с использованием цилиндрического реактора, к которому осуществлялся подвод тепла (нагретого до заданной температуры воздуха) для обеспечения косвенного нагрева образца. Для полученных образцов полукокса были определены технические и текстурные характеристики, а также выполнено исследование изменения морфологической структуры частиц. С повышением температуры пиролиза наблюдалось снижение количества образующегося полукокса (с 36,5 до 21,6 мас. %), сопровождающееся ростом степени углефикации (с 70,4 до 74,4 мас. %) и теплотой сгорания (с 26,4 до 28,2 МДж/кг). Максимальные концентрации образующихся неконденсируемых газофазных соединений для СО составляли 2,3-4,2 об. %, для СО 2 -0,9-1,7 об. % и СH 4 -1,3-6,6 об. %. В результате проведения растровой электронной микроскопии установлено, что частицы полукокса имели неоднородную поверхность с присутствием большого количества открытых пор, трещин и каналов. Полученный полукокс также был апробирован в качестве сырья (углерода) для получения карбида кремния плазмохимическим методом.