神府煤的溶剂萃取及其模型化合物的热解特性研究

发布时间：2020-04-09 10:38

【摘要】：本文以神府煤为研究对象,采用甲醇、丙酮、甲苯和四氢呋喃(THF)四种溶剂,通过索氏和超声波两种方式来萃取神府煤中的小分子物质。采用FT-IR、GC/MS和TG-DTG对萃取物和萃余物进行分析,研究了萃取物和萃余物的结构组成,比较了萃取物的差异;考察了萃取过程对煤热解行为的影响以及原煤和萃余物活化能的变化;最后利用Py-GC-MS对四种模型化合物(蒽、3,5-二甲基苯甲酸、4-氨基苯酚、对辛基苯酚)进行快速热解反应研究,在线检测了产物分布情况。结果表明:(1)神府煤利用四种溶剂通过索氏和超声波萃取的萃取率大小顺序均为:THF丙酮甲醇甲苯。最佳超声波萃取条件为:功率250W,萃取时间2.0h。萃取方式对萃取率的影响因溶剂不同而异,但是总体而言,索氏萃取超声波辅助萃取。(2)萃余物中的官能团种类大致相同,表明煤的大分子骨架基本未被破坏。四种溶剂的萃取物组成全部包括脂肪族、芳香族和杂原子化合物。其中脂肪烃以C10~C24的正构烷烃为主,芳香烃主要是烷基取代的苯和萘,杂原子化合物主要是含氧原子化合物。超声波萃取物的脂肪烃种类多于索氏萃取物,而索氏萃取物中的芳香烃物质则多于超声波萃取。(3)通过对原煤和萃余物的热解动力学分析发现,两种萃取方式得到的8种萃余物在热解活跃阶段的活化能均小于原煤;索氏萃余物活化能变化的数值大于超声波萃取萃余物,活化能大小与它们的萃取率呈现一定的相关性。(4)从煤的模型化合物快速热解实验可得,蒽在加热时不裂解,只发生少量的苯环重排,且重排的比例随温度升高而增加;升温有助于氨基在热解过程中对含氧官能团的活化反应;链状脂肪烃结构是弱粘煤中的活泼结构,在热解反应中行为较丰富,随热解温度的升高产物的种类大幅度增多,且长链比短链更活泼。
【图文】：

图 5-2 蒽的质谱图Figure 5-2 Mass spectra of anthracene（第一个为产物质谱图，第二个为质谱库图，，第三个为对比差异图）

图 5-2 蒽的质谱图Figure 5-2 Mass spectra of anthracene（第一个为产物质谱图，第二个为质谱库图，第三个为对比差异图）
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ530.2

【参考文献】

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本文编号：2620644