De migraasje- en ferdampingspatroanen fan spoare-eleminten lykas natrium (Na), vanadium (V), nikkel (Ni) en kalsium (Ca) yn petroleumkoks tidens kalsinaasje wurde mienskiplik beynfloede troch temperatuer, foarkommensfoarmen en gemyske reaksjes. De spesifike patroanen binne as folget:
1. Migraasje en ferdamping fan natrium (Na)
- Leechtemperatuerstadium (<1000 °C): Natrium bestiet benammen yn 'e foarm fan anorganyske sâlt (bygelyks natriumsulfaat, natriumchloride) of organyske kompleksen, mei lege flechtigens. As de temperatuer omheech giet, ûntjout it him stadichoan yn gasfoarmige oksiden (bygelyks Na₂O) of hydroxiden (bygelyks NaOH).
- Hege temperatuerstadium (>1000 °C): De flechtigens fan natrium nimt signifikant ta. Ferbiningen dy't foarme wurde mei swevel en chloor (bygelyks Na₂S, NaCl) sublimearje of ûntbine maklik by hege temperatueren, wêrtroch't natrium yn gasfoarm ûntsnapt.
- Ynfloedjende faktoaren: De ferdamping fan natrium wurdt signifikant beynfloede troch de kalsinaasje-atmosfear (oksidearjend/redusearjend). Under redusearjende omstannichheden is de kâns grutter dat natrium ferdampt yn 'e foarm fan sulfiden.
2. Migraasje en ferdamping fan vanadium (V)
- Foarkommensfoarmen: Vanadium yn petroleumkoks bestiet benammen yn organysk-bûne foarmen (bgl. vanadylporfyrinen) en stabile foarmen (bgl. vanadiumoxiden, silikaten).
- Leechtemperatuerstadium (<1100 °C): Organysk bûn vanadium ûntlient stadichoan mei tanimmende temperatuer, en feroaret yn wetteroplosbere, ionútwikselbere of karbonaatbûne foarmen. Guon vanadium reagearret mei kalsium- en izermineralen om eutektika mei leech smeltpunt te foarmjen.
- Hege temperatuerstadium (>1100 °C): De flechtigens fan vanadium nimt skerp ta. Organysk bûn vanadium ûntlient rap yn gasfoarmige VOₓ-soarten (bygelyks VO₂, V₂O₅), wylst stabyl vanadium (bygelyks V₂O₃) foar in part smelt en in lytse hoemannichte vanadium frijkomt by hege temperatueren.
- Ynfloedjende faktoaren: De ferdamping fan vanadium wurdt beynfloede troch temperatuer, útbaarningssnelheid en minerale gearstalling. By hege temperatueren foarmet vanadium nanokristallijne struktueren mei silisium en swevel, wat liedt ta in dielde ferdamping yn gasfoarm.
3. Migraasje en ferdamping fan nikkel (Ni)
- Foarkommensfoarmen: Nikkel yn petroleumkoks bestiet benammen yn 'e foarm fan sulfiden (Ni₃S₂), oksiden (NiO) of silikaten.
- Leechtemperatuerstadium (<900 °C): Nikkel bestiet as Ni₃S₂, mei lege flechtigens.
- Middeltemperatuerfaze (900–1200 °C): Ni₃S₂ feroaret stadichoan yn NiS yn floeibere slak, en berikt in pyk NiS-ynhâld fan sawat 22,4% by 1200 °C, foardat it weromgiet nei Ni₃S₂ as de temperatuer fierder omheech giet.
- Hege-temperatuerstadium (>1400 °C): Nikkel ferdampt yn 'e foarm fan gasfoarmige ferbiningen (bygelyks Ni(g), NiS(g)), mar Ni₃S₂ wurdt net direkt omset yn fêst Ni(s).
- Ynfloedfaktoren: De ferdamping fan nikkel wurdt signifikant beynfloede troch fergassingsmiddels (bygelyks O₂, H₂O). De tafoeging fan O₂ remt de konverzje fan Ni₃S₂ nei elemintêr Ni en ûnderdrukt de foarming fan spinelferbiningen (bygelyks NiAl₂O₄).
4. Migraasje en ferdamping fan kalsium (Ca)
- Foarkommensfoarmen: Kalsium yn petroleumkoks bestiet benammen yn 'e foarm fan karbonaten (CaCO₃), sulfaten (CaSO₄) of silikaten.
- Lege temperatuerfaze (<800 °C): Karbonaten ûntbinen yn CaO en CO₂, wylst sulfaten ûntbinen yn CaO en SO₃, wat liedt ta de ferriking fan kalsium yn oksidefoarm.
- Middeltemperatuerfaze (800–1200 °C): CaO reagearret mei silisium en aluminium om mineralen mei in leech smeltpunt te foarmjen (bygelyks anorthit CaAl₂Si₂O₈), wêrby't wat kalsium yn fêste foarm oerbliuwt.
- Hege-temperatuerstadium (>1200 °C): De flechtigens fan kalsium is leech, mar mineralen mei in leech smeltpunt kinne by hege temperatueren foar in part smelte of ûntbinen, wêrtroch't kalsium yn gasfoarmige of floeibere foarm migrearret.
- Beynfloedzjende faktoaren: De migraasje fan kalsium wurdt signifikant beynfloede troch de silika-alumina-ferhâlding en de izer-kalsium-ferhâlding. In tanimming fan 'e silika-alumina-ferhâlding befoarderet de konverzje fan FeV₂O₄ nei V₂O₃, wylst in tanimming fan 'e izer-kalsium-ferhâlding de foarming fan CaAl₂Si₂O₈ remt.
Wiidweidige patroanen
- Temperatuerôfhinklikens: De ferdampingssnelheid fan spoare-eleminten nimt ta mei de temperatuer, mar de temperatuerberiken foar ferdamping ferskille signifikant tusken eleminten (bygelyks, vanadium ferdampt skerp boppe 1100 °C, wylst nikkel signifikant wurdt boppe 1400 °C).
- Ynfloed fan foarkommensfoarmen: Organysk bûne spoare-eleminten (bygelyks organysk vanadium) binne flechtiger as stabile foarmen (bygelyks vanadiumoxiden).
- Gemyske reaksjekontrôle: De ferdamping fan spoare-eleminten wurdt kontroleare troch reaksjes mei swevel en chloor, wêrtroch't ferbiningen mei in leech smeltpunt of gasfoarmige ferbiningen ûntsteane (bygelyks Na₂S, VOₓ).
- Prosesoptimalisaasjerjochtingen: It kontrolearjen fan kalsinaasjetemperatuer, sfear en tafoegings (bygelyks modifiers fan 'e silika-alumina-ferhâlding) kin de ferdamping fan skealike eleminten ûnderdrukke en de kwaliteit fan kalsinearre koks ferbetterje.
Pleatsingstiid: 17 april 2026