乙醇—正己烷溶胀/索氏抽提神东煤热解特性研究

发布时间：2021-02-26 17:20

　　煤热解是煤热转化最初和必经的阶段,为了更全面地考察煤热解过程,不同的预处理手段和煤热解进行了有机的结合。本文以神东低变质烟煤为实验用煤,乙醇-正己烷为预处理试剂,通过热重-红外联用仪（TG-FTIR）和改进钢甑干馏炉研究了溶胀/索氏抽提预处理煤的热解特性,考察煤样的热失重、特征逸出气体分布,另外,对多次收集好的钢甑干馏焦油利用正己烷进行切割分离得到煤焦油正己烷可溶物（CTHS）和正己烷不溶物（CTHIS）,用气质联用（GC-MS）、TG-FTIR、固体红外（FTIR）对煤焦油进行全面检测;此外,采用一级反应模型对不同预处理煤样进行动力学计算。主要得出以下结论:1)经正己烷-乙醇不同方式预处理后,预处理煤样在波数3405cm-1处为-OH的伸缩振动,羟基吸收峰的强度和脱灰煤相比有一定减弱,另外,位置向低波数移动,说明可能出现了氢键的断裂。1086、1045cm-1处为C-O伸缩振动,经乙醇-正己烷不同方式预处理之后1086、1045cm-1有C-O官能团的消失,说明煤结构中的C-O键在经乙醇-正己烷不同方式的溶胀处理之后,可能也发生断裂。2)正己烷-乙醇溶胀煤的最终热失重率均大于脱灰煤,... 

【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 煤炭在能源结构中的重要性
        1.1.2 煤热解的研究意义
    1.2 煤的热解
        1.2.1 煤热解过程
        1.2.2 煤热解影响因素
        1.2.3 热解煤焦油分析
        1.2.4 煤热解机理
    1.4 煤的溶胀/索氏抽提预处理
        1.4.1 溶胀预处理在煤中的应用
        1.4.2 溶剂抽提在煤中的应用
    1.5 研究内容及实验方案
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 实验方案
第二章 神东原煤热解特性研究
    2.1 实验原料、仪器及试剂
        2.1.1 煤样的选取
        2.1.2 实验试剂及仪器
    2.2 实验部分
        2.2.1 神东原煤基本性质分析
        2.2.2 神东原煤热解特性研究
    2.3 分析与表征
        2.3.1 元素/工业分析
        2.3.2 FTIR分析
        2.3.3 TG-FTIR分析
        2.3.4 GC-MS分析
        2.3.5 铝甑干馏实验
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 神东原煤基本性质分析
        2.4.2 TG-FTIR分析
        2.4.3 铝甑干馏实验分析
    2.5 本章小结
第三章 预处理煤样的制备、表征及抽提物分析
    3.1 实验原料、仪器及试剂
        3.1.1 实验原料
        3.1.2 实验试剂及仪器
    3.2 实验部分
        3.2.1 乙醇-正己烷溶胀/索氏抽提残煤的制备、表征
        3.2.2 乙醇-正己烷索氏萃取物的制备、表征
        3.2.3 溶胀率测定
    3.3 分析与表征
        3.3.1 元素/工业分析
        3.3.2 FTIR分析
        3.3.3 GC-MS分析
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 预处理煤样元素/工业分析
        3.4.2 预处理煤样FTIR分析
        3.4.3 溶胀率测定结果
        3.4.5 乙醇-正己烷索氏抽提物分析
    3.5 本章小结
第四章 预处理煤样TG-FTIR分析
    4.1 实验原料、仪器及试剂
        4.1.1 实验原料
        4.1.2 实验仪器
    4.2 实验部分
    4.3 分析与表征
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 预处理煤样TG-FTIR分析
        4.4.2 HDSC不同升温速率TG-FTIR分析
    4.5 本章小结
第五章 钢甑干馏实验
    5.1 实验原料、仪器及试剂
        5.1.1 实验原料
        5.1.2 实验试剂及仪器
    5.2 实验部分
        5.2.1 预处理煤样钢甑干馏收率
        5.2.2 预处理煤样钢甑干馏产物分析
    5.3 分析与表征
        5.3.1 元素分析
        5.3.2 FTIR分析
        5.3.3 TG-FTIR分析
        5.3.4 GC-MS分析
        5.3.5 SEM分析
        5.3.6 钢甑干馏实验装置
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 钢甑干馏收率计算
        5.4.2 钢甑干馏焦油二氯甲烷可溶GC-MS分析
        5.4.3 钢甑干馏焦油CTHS分析
        5.4.4 钢甑干馏焦油CTHIS分析
        5.4.5 钢甑干馏半焦分析
        5.4.6 FTIR分析
    5.5 本章小结
第六章 热解动力学分析
    6.1 热解动力学方法
    6.2 结果与分析
    6.3 本章小结
结论及其展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3052910