气煤和焦煤热溶物的性质及其配煤炼焦时对焦炭质量影响研究

发布时间：2021-02-07 06:29

　　本论文通过在不同条件下对气煤和焦煤进行的热溶试验,对比考察了温度和溶剂对气煤、焦煤热溶性能的影响,采用热重、元素分析、红外光谱和动态粘弹性测定等手段对热溶产物结构性能进行表征,并进一步考察了添加热溶物以及煤的模型化合物配煤炼焦对焦炭质量的影响,从而对配煤炼焦机理进行较为深入的探讨,初步揭示了煤的组成、结构对其黏结性和结焦性影响规律。结果表明:热溶温度对气煤、焦煤的热溶性能影响不同。在以1-MN为溶剂时,气煤热溶率随着温度升高而增大,在380℃热溶率为64.6%,而对于焦煤,360℃时热溶率最高为61.0%;380℃时,发生了热解缩聚反应,生成的自由基碎片不能及时获得活性H稳定下来,只能自身相互结合,形成不溶于1-MN的大分子化合物。同时,不同性质的溶剂对气煤和焦煤热溶性能影响规律不同,且差异明显。360℃条件下,二者在极性溶剂CMNO中的热溶率都比在非极性溶剂1-MN中要高,而在1-MN溶剂中添加10%甲醇进行热溶,热溶率分别降低了4.1%和10.7%。红外分析发现,与非极性溶剂1-MN相比,极性溶剂CMNO更能促进煤中含氧官能团等极性组分的溶出;而升高热溶温度,热解加剧,煤中的这些极... 

【文章来源】：安徽工业大学安徽省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

胶质体的转化过程示意图

二十世纪三十年代，人们通过对煤进行溶剂抽提发现其黏结性会随着溶剂抽提而有所改变。Wheeler 等[43]用吡啶和氯仿对煤进行抽提，把抽提率和煤黏结性进行对比发现，煤的黏结性与相应的抽提率正相关。Fischer[44]等在 285℃一定压力条件下，以苯为溶剂对煤进行热抽提，发现残煤不具备黏结性，而重新将抽提物与残煤均匀混合，其又具备了黏结性。同时，有研究指出向黏结性煤抽提之后的残煤中添加不黏结性煤的抽提物，得到的混合物具有一定的黏结性；而反过来向不具有黏结性煤的残煤中添加具有黏结性煤的抽提物，得到的混合物的黏结性却大有不同，有的黏结性高，有的黏结性低，有的甚至没有黏结性。秦志宏等[45]通过 CS2和 NMP 混合溶剂对煤进行抽提，将得到的产物分为可溶物（致黏组分）和不溶物（不黏组分）。其中，可溶物是由大量小分子化合物组成，具有一定的黏结性，其数量的多少决定了煤黏结性的大小；而不溶物含有大量的纤维成分，其与焦炭显微强度密切相关。二者相互作用，在形成胶质体影响煤的黏结性以及成焦过程中发挥重要作用。（3）煤的成焦机理

升至 280℃时，打开流量泵并设定流量泵流量，通过调节背压阀稳在实验所需的温度和压力条件下反应 3h，萃取液基本澄清，停止装置冷却至室温。 关闭流量泵，拆釜，将内外筒中间的残煤取出，先用甲苯超声洗涤酮超声洗涤三次，将残煤中残留的溶剂彻底洗干净，将残煤抽滤出中，置于真空干燥箱内干燥称量直至恒重时，得到残煤的质量。 从煤中热溶出的热溶物都留在溶剂中，将溶剂放进减压蒸馏装置蒸馏，直至绝大部分的溶剂被蒸出时，关闭蒸馏装置，用正己烷超少部分溶剂，多次洗涤，直至正己烷澄清，然后同样放在真空干燥重，得到本次实验热溶物的质量。溶率（TDY）以热溶残煤（TDIF）质量为依据：TDY（Wdaf%） 100m1Amm1d12 ＝ %m1：煤样质量；m2：热溶残煤质量；Ad：煤样灰含量

【参考文献】：
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本文编号：3021821