微波和超声波处理对褐煤结构及性质的影响
发布时间：2022-01-16 12:58
从我国一次能源消耗结构和趋势看,低阶煤褐煤在能源供给过程中正扮演着越来越重要的角色。为了能高效清洁的利用褐煤资源,必须深入了解其结构内部的大分子结构特征。本文通过工业和元素分析、13C NMR、Raman、XPS和FTIR等一系列检测手段,获取了用于构建煤分子模型的必要参数,并分别构建了霍林河（HLH）原煤、微波改质后HLH、超声波改质后HLH的分子结构模型,对比分析微波改质和超声波改质技术对HLH大分子结构的影响。最后使用Marerial Studio 8.0软件对模型进行优化调整以及量子化学计算。得出如下结论:（1）XPS检测确定了N元素及O元素的存在形式,其中N元素主要以不同比例的N-5、N-6以及N-Q形式存在;O元素主要以C-O和COO-结构形式存在;通过13C NMR确认了改质前后HLH褐煤的11种基本结构参数和芳香桥碳与周碳之比XBP,其中HLH原煤XBP=0.26,微波改质后HLH煤样XBP=0.29,超声波改质后的HLH煤样XBP=0.28;Raman光谱与XRD光谱相结合发现,经过微波及超声波处理后其结构中的芳香环层排布有序化程度增加,脂肪链及侧链含量降低。（2）确...
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国各煤种储量分布情况
辽宁科技大学硕士学位论文9等多种形式存在于结构中。图1.2Wender模型结构示意图Figure1.2SchematicdiagramofWendermodelstructure（2）烟煤模型德国的Fuchs基于化学原理构建了Fuchs烟煤模型[47]。通过后来学者们完善后，该模型的芳香环结构形式主要为蜂窝状，而以含氧官能团为主的的基团主要分布在其边界处。在结构单元中的芳香缩合环多以脂肪烃将其连接。但该模型含氧官能团的种类不全，且没有含硫官能团，因此存在一定的局限性。图1.3Fuchs模型Figure1.3SchematicdiagramofFuchsmodelstructure1960年，英国Given建立了著名的Given结构模型[48,49]表征低煤化度的烟煤，之后对模型中的氢化结构进行了调整。该模型中的缩合芳香环主要由C10H8组成，并通过氢化芳香环联结，构成无序的3D空间结构。模型中的N杂原子环含有酚羟基（-OH）和醌基。
辽宁科技大学硕士学位论文9等多种形式存在于结构中。图1.2Wender模型结构示意图Figure1.2SchematicdiagramofWendermodelstructure（2）烟煤模型德国的Fuchs基于化学原理构建了Fuchs烟煤模型[47]。通过后来学者们完善后，该模型的芳香环结构形式主要为蜂窝状，而以含氧官能团为主的的基团主要分布在其边界处。在结构单元中的芳香缩合环多以脂肪烃将其连接。但该模型含氧官能团的种类不全，且没有含硫官能团，因此存在一定的局限性。图1.3Fuchs模型Figure1.3SchematicdiagramofFuchsmodelstructure1960年，英国Given建立了著名的Given结构模型[48,49]表征低煤化度的烟煤，之后对模型中的氢化结构进行了调整。该模型中的缩合芳香环主要由C10H8组成，并通过氢化芳香环联结，构成无序的3D空间结构。模型中的N杂原子环含有酚羟基（-OH）和醌基。
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤分子结构模型构建及分析方法综述[J]. 崔馨,严煌,赵培涛. 中国矿业大学学报. 2019(04)
[2]褐煤资源综合利用工艺流程的研究[J]. 田野. 四川水泥. 2018(09)
[3]蒙东区褐煤资源分布及其开发利用战略研究[J]. 秦鹏珍,赵汀,周凤英,王安建,闫强,刘超,刘毅飞. 中国矿业. 2017(10)
[4]霍林河褐煤化学结构特性的13C NMR与FTIR对比分析[J]. 徐芳,刘辉,王擎,刘营. 化工学报. 2017(11)
[5]现代煤气化技术发展趋势及应用综述[J]. 汪寿建. 化工进展. 2016(03)
[6]煤炭微波脱硫中硫、碳、氧化学形态变化的XPS分析[J]. 杨彦成,陶秀祥,许宁,孙旭光,罗来芹,陈亮,郭季锋. 中国科技论文. 2015(24)
[7]我国褐煤气化技术利用进展[J]. 王锦生,孙登科,李维成. 煤炭加工与综合利用. 2015(02)
[8]中国褐煤气化技术利用现状及发展趋势[J]. 刘亮,欧凤林,邬海明. 煤炭技术. 2014(05)
[9]煤气化技术发展的现状和进展[J]. 戴厚良,何祚云. 石油炼制与化工. 2014(04)
[10]我国褐煤热解技术现状及发展趋势[J]. 罗鹏,严明,贾智刚. 广州化工. 2013(16)
博士论文
[1]超声波加载煤岩物性响应及其作用机理[D]. 师庆民.中国矿业大学 2018
[2]褐煤提质技术研究及其生命周期评价[D]. 赵剑.山东大学 2017
硕士论文
[1]蒙东区褐煤资源分布及其开发利用战略研究[D]. 秦鹏珍.中国地质大学(北京) 2017
[2]胜利（提质）褐煤氧化性能与微结构研究[D]. 冯伟.内蒙古工业大学 2016
[3]霍林河褐煤热解过程光谱学研究[D]. 李云生.大连理工大学 2013
[4]褐煤结构的分子动力学模拟及量子化学研究[D]. 王三跃.太原理工大学 2004
本文编号：3592703
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国各煤种储量分布情况
辽宁科技大学硕士学位论文9等多种形式存在于结构中。图1.2Wender模型结构示意图Figure1.2SchematicdiagramofWendermodelstructure（2）烟煤模型德国的Fuchs基于化学原理构建了Fuchs烟煤模型[47]。通过后来学者们完善后，该模型的芳香环结构形式主要为蜂窝状，而以含氧官能团为主的的基团主要分布在其边界处。在结构单元中的芳香缩合环多以脂肪烃将其连接。但该模型含氧官能团的种类不全，且没有含硫官能团，因此存在一定的局限性。图1.3Fuchs模型Figure1.3SchematicdiagramofFuchsmodelstructure1960年，英国Given建立了著名的Given结构模型[48,49]表征低煤化度的烟煤，之后对模型中的氢化结构进行了调整。该模型中的缩合芳香环主要由C10H8组成，并通过氢化芳香环联结，构成无序的3D空间结构。模型中的N杂原子环含有酚羟基（-OH）和醌基。
辽宁科技大学硕士学位论文9等多种形式存在于结构中。图1.2Wender模型结构示意图Figure1.2SchematicdiagramofWendermodelstructure（2）烟煤模型德国的Fuchs基于化学原理构建了Fuchs烟煤模型[47]。通过后来学者们完善后，该模型的芳香环结构形式主要为蜂窝状，而以含氧官能团为主的的基团主要分布在其边界处。在结构单元中的芳香缩合环多以脂肪烃将其连接。但该模型含氧官能团的种类不全，且没有含硫官能团，因此存在一定的局限性。图1.3Fuchs模型Figure1.3SchematicdiagramofFuchsmodelstructure1960年，英国Given建立了著名的Given结构模型[48,49]表征低煤化度的烟煤，之后对模型中的氢化结构进行了调整。该模型中的缩合芳香环主要由C10H8组成，并通过氢化芳香环联结，构成无序的3D空间结构。模型中的N杂原子环含有酚羟基（-OH）和醌基。
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤分子结构模型构建及分析方法综述[J]. 崔馨,严煌,赵培涛. 中国矿业大学学报. 2019(04)
[2]褐煤资源综合利用工艺流程的研究[J]. 田野. 四川水泥. 2018(09)
[3]蒙东区褐煤资源分布及其开发利用战略研究[J]. 秦鹏珍,赵汀,周凤英,王安建,闫强,刘超,刘毅飞. 中国矿业. 2017(10)
[4]霍林河褐煤化学结构特性的13C NMR与FTIR对比分析[J]. 徐芳,刘辉,王擎,刘营. 化工学报. 2017(11)
[5]现代煤气化技术发展趋势及应用综述[J]. 汪寿建. 化工进展. 2016(03)
[6]煤炭微波脱硫中硫、碳、氧化学形态变化的XPS分析[J]. 杨彦成,陶秀祥,许宁,孙旭光,罗来芹,陈亮,郭季锋. 中国科技论文. 2015(24)
[7]我国褐煤气化技术利用进展[J]. 王锦生,孙登科,李维成. 煤炭加工与综合利用. 2015(02)
[8]中国褐煤气化技术利用现状及发展趋势[J]. 刘亮,欧凤林,邬海明. 煤炭技术. 2014(05)
[9]煤气化技术发展的现状和进展[J]. 戴厚良,何祚云. 石油炼制与化工. 2014(04)
[10]我国褐煤热解技术现状及发展趋势[J]. 罗鹏,严明,贾智刚. 广州化工. 2013(16)
博士论文
[1]超声波加载煤岩物性响应及其作用机理[D]. 师庆民.中国矿业大学 2018
[2]褐煤提质技术研究及其生命周期评价[D]. 赵剑.山东大学 2017
硕士论文
[1]蒙东区褐煤资源分布及其开发利用战略研究[D]. 秦鹏珍.中国地质大学(北京) 2017
[2]胜利（提质）褐煤氧化性能与微结构研究[D]. 冯伟.内蒙古工业大学 2016
[3]霍林河褐煤热解过程光谱学研究[D]. 李云生.大连理工大学 2013
[4]褐煤结构的分子动力学模拟及量子化学研究[D]. 王三跃.太原理工大学 2004
本文编号：3592703
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