胜利褐煤结构热演变历程及自燃倾向性的研究

发布时间：2023-04-20 03:07

　　以内蒙古自治区的胜利褐煤为基础研究对象,惰气气氛下制得不同温度的热解煤焦,采用固定床燃烧装置对其进行程序升温、梯度等温燃烧实验。脉冲吸附法测定样品的氧吸附能力,通过XRD、Raman、XPS、FT-IR等表征手段考察样品结构变化,揭示了胜利褐煤在热解过程中结构热演变历程及自燃倾向的变化。胜利褐煤热解过程中伴随着结构的热演变,随热解温度的升高,煤样结构中的脂肪侧链及含氧官能团逐渐脱除,500-700℃热解温区煤焦结构主要以分子间缩聚为主;当热解温度高于700℃,煤焦D峰与G峰半峰宽迅速减小,f_a明显增大,表明煤焦石墨化程度明显加快。煤焦的氧吸附量随热处理温度的升高呈现先增大后减小的趋势,SL-600J氧吸附量最大。煤焦的燃烧反应性随热处理温度的升高而降低,胜利褐煤在300-500℃的热解温区时其燃烧反应变化不大,SL-600J的起始燃烧反应温度明显增高,酸洗煤焦的燃烧反应转折热解温度点为500℃。酸洗添加LiOH、NaOH、KOH以及Ca(OH)₂改变了胜利褐煤的燃烧反应性能。为防止胜利褐煤自燃,其热解提质温度在600℃时效果最佳,酸洗煤样的热...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.1 研究背景
    1.2 煤结构热演变研究现状
        1.2.1 煤热解反应历程
        1.2.2 结构变化的研究现状
    1.3 煤炭自燃
        1.3.1 煤炭自燃学说与机理
        1.3.2 煤自燃倾向性鉴定方法与指标
    1.4 研究内容与方法
第二章 实验部分
    2.1 主要试剂及实验仪器
    2.2 实验样品的选取及制备
        2.2.1 盐酸洗脱矿物质煤样
        2.2.2 添加碱/碱土金属氢氧化物煤样制备
        2.2.3 煤焦制备
    2.3 表征方法
        2.3.1 工业分析与元素分析
        2.3.2 X射线衍射(XRD)
        2.3.3 拉曼光谱(Raman)
        2.3.4 X射线光电子能谱(XPS)
        2.3.5 红外光谱(FT-IR)
    2.4 氧吸附测试
    2.5 固定床燃烧反应测试
第三章 胜利褐煤结构热演变及自燃倾向
    3.1 基础表征
        3.1.1 工业分析
        3.1.2 X射线衍射
        3.1.3 拉曼光谱
        3.1.4 X射线光电子能谱
        3.1.5 红外光谱
    3.2 固定床燃烧反应性能
        3.2.1 程序升温反应
        3.2.2 梯度等温反应
    3.3 煤焦氧吸附量测试
    3.4 小结
第四章 酸洗煤结构热演变及自燃倾向
    4.1 基础表征
        4.1.1 工业分析
        4.1.2 X射线衍射
        4.1.3 拉曼光谱
        4.1.4 X射线光电子能谱
        4.1.5 红外光谱
    4.2 固定床燃烧反应性能
        4.2.1 程序升温反应
        4.2.2 梯度等温反应
    4.3 胜利褐煤与酸洗煤反应对比
    4.4 小结
第五章 NaOH对酸洗煤结构热演变及自燃倾向的影响
    5.1 酸洗添加LiOH、NaOH、KOH以及Ca(OH)₂煤样研究
        5.1.1 工业分析
        5.1.2 固定床燃烧反应性能
    5.2 酸洗添加NaOH煤样研究
        5.2.1 X射线衍射
        5.2.2 X射线光电子能谱
        5.2.3 红外光谱
        5.2.4 固定床燃烧反应性能
    5.3 小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3794763