碳材料电化学气化阳极反应研究
发布时间：2022-02-24 11:25
电化学气化是一种新型的气化方式,与传统的气化方式相比,电化学气化有着条件温和、绿色环保、工艺简单等优点。对于实现资源的清洁利用,实现可持续发展有着重要的意义。本文首先对原煤、酸洗煤、石墨、淀粉和活性炭五种碳材料的浆料进行了电解初步研究,然后选择一种碳材料进行电解工艺条件研究。本文的研究内容和主要结论如下:（1）各种碳材料恒电压电解的结果表明,在低电压电解时阳极的电解电流很小,表面在电解时发生了微弱的反应。当电解电压达到水电解电压时,阳极的电解电流会因为水电解的参与而明显增加。（2）气相色谱分析结果表明,各种碳材料在电解时阳极产生的气体中均是CO2。只有活性炭作为阳极电解材料时,阳极产生的气体中会有少量的CO产生。因此,对比其它的碳材料,初步认定活性炭可以作为一种合适的碳材料进行电化学气化研究。（3）利用红外光谱分析碳材料在电解前后表面官能团的变化,实验结果表明在电化学气化反应过程中煤和酸洗煤中参加反应的主要是颗粒表面的有机基团,石墨基本没有参与反应,淀粉发生了水解,在较高的电解电压下,活性炭苯环上取代基数量减少,在较低电解电压下其没有太大变化,发生反应的主要是表面...
【文章来源】：太原理工大学山西省211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 煤气化及煤电化学气化研究概况
1.2.1 传统煤气化
1.2.2 煤电化学气化介绍
1.2.3 煤电化学气化综述
1.3 淀粉介绍
1.4 石墨介绍
1.5 活性炭材料介绍
1.5.1 活性炭材料的制备方式
1.5.2 活性炭材料的表面结构及应用
1.6 本论文的研究内容
第二章 实验内容及方法
2.1 实验内容
2.2 实验试剂及材料
2.3 实验装置
2.4 实验方法及内容
2.4.1 实验方法
2.4.2 实验内容
第三章 不同碳材料的电化学气化研究
3.1 实验部分
3.1.1 实验试剂及仪器
3.1.2 实验条件及内容
3.2 结果与讨论
3.2.1 原煤电化学气化及阳极气体分析
3.2.2 酸洗煤电解反应及阳极气体分析
3.2.3 石墨粉电解反应及气体分析
3.2.4 淀粉电解及阳极气体分析
3.2.5 活性炭电解及阳极气体分析
3.3 本章小结
第四章 碳材料电解前后红外光谱研究
4.1 红外光谱分析原理简介
4.2 不同碳材料的红外光谱分析
4.2.1 原煤和酸洗煤的红外光谱分析
4.2.2 石墨的红外光谱分析
4.2.3 淀粉的红外光谱分析
4.2.4 活性炭的红外光谱分析
4.3 本章小结
第五章 活性炭电化学气化工艺条件研究
5.1 前言
5.2 实验部分
5.3 实验结果及分析
5.3.1 活性炭不电解空白对照研究
5.3.2 阳极电压对电解的影响
5.3.3 温度对电化学反应的影响
5.3.4 电解液浓度的影响
5.3.5 活性炭浓度的影响
5.4 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]褐煤氧化过程中含氧官能团的演化[J]. 苗树伟,傅培舫. 冶金能源. 2018(01)
[2]我国煤炭资源勘查现状跟踪研究[J]. 孙杰,陈美英,唐朝苗,郑翠. 中国煤炭地质. 2017(11)
[3]石墨资源现状及中国石墨矿床分布[J]. 王力,樊俊雷,冯杨伟. 中国煤炭地质. 2017(07)
[4]煤存储过程中结构变化的红外光谱研究[J]. 杜云峰,唐忠,叶正亮,刘国忠. 矿业安全与环保. 2017(03)
[5]黄陵煤电化学氧化的工艺研究[J]. 郑小峰,郭延红,杨晓霞. 煤炭技术. 2017(02)
[6]天然石墨利用现状及石墨制品综述[J]. 饶娟,张盼,何帅,李植淮,马鸿文,沈兆普,苗世顶. 中国科学:技术科学. 2017(01)
[7]淀粉改性的研究进展[J]. 孙亚东,陈启凤,吕闪闪,顾继友,谭海彦,张彦华. 材料导报. 2016(21)
[8]电解水煤浆制氢技术研究进展[J]. 朱凌岳,王宝辉,吴红军. 化工进展. 2016(10)
[9]Fe3+辅助煤浆氧化制氢研究[J]. 向康,孙志刚,何建波,贾杰,隋升. 燃料化学学报. 2016(05)
[10]ZnCl2活化-稀酸高压蒸煮制备高比表面积秸秆活性炭[J]. 黄大成,邹亚娟,金承钰,许实,王斌涛,王惠松. 实验室研究与探索. 2015(06)
博士论文
[1]煤/生物质气化合成气燃烧特性的激光诊断研究[D]. 杨丽.浙江大学 2011
硕士论文
[1]煤电化学气化的机理及动力学研究[D]. 方鑫.太原理工大学 2016
[2]煤电化学气化制合成气初探[D]. 杨智.太原理工大学 2015
[3]煤分子活性基团低温氧化过程研究[D]. 侯爽.西安科技大学 2007
本文编号：3642625
【文章来源】：太原理工大学山西省211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 煤气化及煤电化学气化研究概况
1.2.1 传统煤气化
1.2.2 煤电化学气化介绍
1.2.3 煤电化学气化综述
1.3 淀粉介绍
1.4 石墨介绍
1.5 活性炭材料介绍
1.5.1 活性炭材料的制备方式
1.5.2 活性炭材料的表面结构及应用
1.6 本论文的研究内容
第二章 实验内容及方法
2.1 实验内容
2.2 实验试剂及材料
2.3 实验装置
2.4 实验方法及内容
2.4.1 实验方法
2.4.2 实验内容
第三章 不同碳材料的电化学气化研究
3.1 实验部分
3.1.1 实验试剂及仪器
3.1.2 实验条件及内容
3.2 结果与讨论
3.2.1 原煤电化学气化及阳极气体分析
3.2.2 酸洗煤电解反应及阳极气体分析
3.2.3 石墨粉电解反应及气体分析
3.2.4 淀粉电解及阳极气体分析
3.2.5 活性炭电解及阳极气体分析
3.3 本章小结
第四章 碳材料电解前后红外光谱研究
4.1 红外光谱分析原理简介
4.2 不同碳材料的红外光谱分析
4.2.1 原煤和酸洗煤的红外光谱分析
4.2.2 石墨的红外光谱分析
4.2.3 淀粉的红外光谱分析
4.2.4 活性炭的红外光谱分析
4.3 本章小结
第五章 活性炭电化学气化工艺条件研究
5.1 前言
5.2 实验部分
5.3 实验结果及分析
5.3.1 活性炭不电解空白对照研究
5.3.2 阳极电压对电解的影响
5.3.3 温度对电化学反应的影响
5.3.4 电解液浓度的影响
5.3.5 活性炭浓度的影响
5.4 本章小结
第六章 结论与建议
6.1 结论
6.2 建议
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]褐煤氧化过程中含氧官能团的演化[J]. 苗树伟,傅培舫. 冶金能源. 2018(01)
[2]我国煤炭资源勘查现状跟踪研究[J]. 孙杰,陈美英,唐朝苗,郑翠. 中国煤炭地质. 2017(11)
[3]石墨资源现状及中国石墨矿床分布[J]. 王力,樊俊雷,冯杨伟. 中国煤炭地质. 2017(07)
[4]煤存储过程中结构变化的红外光谱研究[J]. 杜云峰,唐忠,叶正亮,刘国忠. 矿业安全与环保. 2017(03)
[5]黄陵煤电化学氧化的工艺研究[J]. 郑小峰,郭延红,杨晓霞. 煤炭技术. 2017(02)
[6]天然石墨利用现状及石墨制品综述[J]. 饶娟,张盼,何帅,李植淮,马鸿文,沈兆普,苗世顶. 中国科学:技术科学. 2017(01)
[7]淀粉改性的研究进展[J]. 孙亚东,陈启凤,吕闪闪,顾继友,谭海彦,张彦华. 材料导报. 2016(21)
[8]电解水煤浆制氢技术研究进展[J]. 朱凌岳,王宝辉,吴红军. 化工进展. 2016(10)
[9]Fe3+辅助煤浆氧化制氢研究[J]. 向康,孙志刚,何建波,贾杰,隋升. 燃料化学学报. 2016(05)
[10]ZnCl2活化-稀酸高压蒸煮制备高比表面积秸秆活性炭[J]. 黄大成,邹亚娟,金承钰,许实,王斌涛,王惠松. 实验室研究与探索. 2015(06)
博士论文
[1]煤/生物质气化合成气燃烧特性的激光诊断研究[D]. 杨丽.浙江大学 2011
硕士论文
[1]煤电化学气化的机理及动力学研究[D]. 方鑫.太原理工大学 2016
[2]煤电化学气化制合成气初探[D]. 杨智.太原理工大学 2015
[3]煤分子活性基团低温氧化过程研究[D]. 侯爽.西安科技大学 2007
本文编号：3642625
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3642625.html
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