炼焦煤介电特性及微波脱硫研究

发布时间：2020-06-17 22:16

【摘要】：由于部分硫含量过高的炼焦煤不能得到合理利用,因此亟需寻找一种有效的脱除煤中硫的方法,而微波脱硫是目前较为有效的一种方法。本文利用矢量网络分析测试含硫模型化合物和炼焦煤的介电特性,考察影响炼焦煤的介电特性因素;利用2450MHz微波发生器,采用正交试验考察微波功率、辐照时间、浸提剂(甲醇溶液、氢氧化钾溶液和冰醋酸-双氧水溶液)浓度等因素对炼焦煤的脱硫效果的影响;利用XPS分析煤中有机硫的变化,并通过红外光谱分析了煤结构的变化,得出如下结论:1、在微波频率为0.1~6.5GHz范围内,掺混1%~5%单质硫/黄铁矿/二苯并噻吩的新峪焦煤,其相对介电常数随微波频率的增加均呈先增大后减小的变化规律;其相对介质损耗因数和介质损耗角正切值随掺混量的增加变化趋势基本相似,且微波频率为2450MHz下的相对介质损耗均大于915MHz下的值。掺混0~50%方解石/高岭土/石英的新峪焦煤,其相对介电常数的变化规律基本一致,微波频率2450MHz下的相对介质损耗均小于915MHz下的值。在微波频率为2450MHz下,浓度为2%的甲醇溶液,0.05mol/L的氢氧化钾溶液和配比为1:2的冰醋酸-双氧水溶液浸提的新峪焦煤的相对介电损耗最大。2、不同浸提剂(甲醇溶液、氢氧化钾溶液和冰醋酸-双氧水溶液)浸提的新峪煤样脱除率的最佳微波辐照功率均为720W,最佳辐照时间均为8min,且随微波功率和辐照时间的增加全硫脱除率均在7.84%~20.50%。在最佳微波辐照条件下,无浸提剂浸提的新峪焦煤中噻吩基本未脱除;甲醇溶液浸提煤样的最佳体积浓度为2%,该条件下煤中砜类已完全脱除;氢氧化钾溶液浸提煤样的最佳体积浓度为0.05mol/L,该条件下煤中噻吩部分脱除,砜类已完全脱除;冰醋酸-双氧水溶液浸提煤样的最佳配比为1:2,该条件下煤中噻吩和亚砜易被脱除,但砜类含量增加。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ531
【图文】：

标准气,气相色谱图,硫化物

实验所用的主要仪器设备见表 2-1。表 2-1 主要仪器设备Table 2-1 Main instruments used in experiment仪器名称生产单位全硫测定仪徐州威科科技有限公司5E-CHN2000元素分析仪长沙开元仪器股份有限公司红外光谱仪美国Nicolet Magna公司Agilent E5071C矢量网络分析仪美国Agilent 公司X-射线光电子能谱分析仪美国Thermo Fisher公司Agilent 7890B GC微量硫分析仪美国Agilent 公司微波炉美的电器公司马弗炉徐州威科科技有限公司恒温鼓风干燥箱上海叶拓仪器仪表有限公司循环水式真空泵郑州英屿予华仪器设备有限公司实验使用微量硫分析仪测定反应生成气体中的含硫气体，标准气态硫化合物在 Agilent 7890B GC 中的峰形见图 2-1，保留时间列于表 2-2。

谱图,介电性质,炼焦煤,硫含量

169 168 167 166 165 164 163 162 00结合能(eV)图 2-2 新峪原煤的 XPS 谱图Fig. 2-2 XPS spectra of Xinyu coking coal表 2-7 新峪原煤的有机硫类型及硫含量able 2-7 Organic sulfur type and content of Xinyu coki结合能/eV 峰面积/% 硫含量/% 163.6 20.53 0.53 164.1 54.18 1.39 165.2 24.18 0.62 167.2 1.11 0.03 （Experiment Device）介电性质测定实验装置

【参考文献】