溶剂改造下构造煤纳米级孔隙的差异性变化及机理
本文选题:构造煤 + 溶剂作用 ; 参考:《中国矿业大学学报》2017年01期
【摘要】:以山西霍尔辛赫采集的煤样为研究对象,采用有机溶剂(CS_2)、有机酸(CH_3COOH)、无机酸(HCl)、强氧化剂(ClO_2)分别对不同煤体结构煤进行溶剂改造实验,并借助于低温液氮吸附实验,探讨了溶剂改造下构造煤纳米级孔隙的变化规律,认为不同类型的溶剂作用促使不同煤体结构煤中的纳米级孔隙发生差异性变化,这种变化主要因溶剂改造下煤中小分子化合物、表面官能团以及矿物质的变化引起的.研究结果表明:随着煤体破坏程度的增加,各类溶剂的抽提(溶出)率均呈现出增大的趋势,且有机溶剂的抽提率要远大于无机溶剂的溶出率;不同溶剂作用后,煤的BET比表面积和BJH孔容显著增大.其中,有机溶剂作用下破坏程度较大的煤样开放孔数量大于破坏程度较小的煤样,而无机溶剂作用下仅在碎粒煤大孔径阶段开放孔数量明显增加;各类溶剂对煤样均具有一定的扩孔效果,特别是对小孔径段的扩孔效果最为明显.相比而言,有机酸、有机溶剂孔隙改造效果最为显著,无机酸、氧化剂不显著.
[Abstract]:Taking the coal samples collected from Halshinghe, Shanxi Province as the research object, the solvent modification experiments of coal with different coal structures were carried out by using organic solvent CS2L, organic acid CH3COOHH, inorganic acid HClbun, strong oxidant ClO2), and the experiments were carried out by means of low temperature liquid nitrogen adsorption experiment. This paper discusses the change rule of nanometer pore in structured coal under solvent transformation. It is considered that different kinds of solvent action promote the different change of nanometer pore in coal with different coal structure. This change is mainly caused by the changes of small molecular compounds, surface functional groups and minerals in coal under solvent modification. The results showed that with the increase of coal destruction degree, the extraction (dissolution) rate of all kinds of solvents showed an increasing trend, and the extraction rate of organic solvent was much larger than that of inorganic solvent. The BET surface area and BJH pore volume of coal increased significantly. Under the action of organic solvent, the number of open pores in coal samples with higher degree of destruction is larger than that of coal samples with small degree of destruction, but the number of open pores increases obviously only in the stage of large pore size of pulverized coal under the action of inorganic solvents. All kinds of solvents have a certain pore expansion effect on coal samples, especially on small aperture section. In contrast, organic acids and organic solvents have the most significant effect on pore modification, while inorganic acids and oxidants are not.
【作者单位】: 河南理工大学能源科学与工程学院;中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心;中国石油华北油田分公司勘探开发研究院;
【基金】:国家自然科学基金项目(41372162) 河南省高校科技创新团队支持计划(14IRTSTHN002)
【分类号】:TE37
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,本文编号:1871828
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