褐煤空气预氧化法制腐植酸及其残煤热解研究

发布时间：2021-04-03 23:01

　　本文以褐煤为研究对象,采用固定床装置对褐煤进行预氧化处理,优化了固定床预氧化实验的工艺条件,旨在提高褐煤中的腐植酸产率,同时提高腐植酸的抗絮凝能力,研究发现褐煤直接脱出腐植酸后的残煤中仍有较多有机质,因此对褐煤及褐煤脱出腐植酸后的残煤进行固定床热解实验,探究不同的热解温度对褐煤及残煤热解产物产率及性质的影响。先提取出褐煤中的腐植酸,再对残煤进行热解加工利用,是褐煤资源分质转化利用的一种清洁、高效利用的有效途径。通过预氧化实验研究了氧化温度和氧化时间对褐煤中腐植酸产率及腐植酸絮凝特性的影响,得出空气预氧化工艺的最佳氧化参数。预氧化实验的最佳工艺条件为:氧化温度为150℃,氧化时间为2 h。该条件下,褐煤中总腐植酸产率和游离腐植酸产率均达到最大值。褐煤经过空气预氧化后,总腐植酸产率由原来的48.30%增加至56.30%,总腐植酸产率提高了16.56%;游离腐植酸产率由原来的46.00%增加至51.90%,游离腐植酸产率提高了12.83%。经过氧化,褐煤腐植酸的絮凝极限值提高,由8.4 mmol/L增加至8.8 mmol/L。研究表明,预氧化后褐煤中氧元素含量明显升高,含氧官能团增加,碳元素... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 我国煤炭腐植酸资源储量及分布
    1.2 煤的氧化研究进展
        1.2.1 煤氧化的阶段
        1.2.2 煤氧化的方法
    1.3 煤热解概述
        1.3.1 煤热解基本过程
        1.3.2 煤热解中的化学反应
        1.3.3 煤热解产物的利用
    1.4 腐植酸概述
        1.4.1 腐植酸的来源与性质
        1.4.2 腐植酸提取工艺
        1.4.3 腐植酸絮凝特性
        1.4.4 腐植酸国内外研究
    1.5 腐植酸的应用
        1.5.1 腐植酸的工业应用
        1.5.2 腐植酸的农业应用
        1.5.3 腐植酸的环保、医药应用
    1.6 研究目的及内容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究内容
2 实验部分
    2.1 实验仪器
    2.2 实验煤样的制备及分析
        2.2.1 煤样制备
        2.2.2 煤样工业分析和元素分析
        2.2.3 煤样热分析
        2.2.4铝甑低温干馏实验
    2.3 实验步骤
        2.3.1 实验装置
        2.3.2 温度及时间对氧化产物的影响
        2.3.3 腐植酸产率测定方法
        2.3.4 腐植酸提取工艺
        2.3.5 温度对褐煤及残煤热解产物的影响
    2.4 氧化产物分析
        2.4.1 元素分析
        2.4.2 FTIR分析
        2.4.3 紫外光谱分析
        2.4.4 热分析
13C NMR分析">        2.4.5 CP/MAS¹³C NMR分析
        2.4.6 絮凝极限分析
    2.5 热解产物分析
        2.5.1 热解产物产率分析
        2.5.2 半焦性质分析
        2.5.3 热解气体产物分析
        2.5.4 焦油性质分析
3褐煤空气预氧化实验
    3.1 褐煤空气预氧化工艺
        3.1.1 温度对褐煤腐植酸产率的影响
        3.1.2 时间对褐煤腐植酸产率的影响
        3.1.3 温度对预氧化残煤腐植酸产率的影响
        3.1.4 小结
    3.2 氧化实验产物分析
        3.2.1 元素分析结果
        3.2.2 FTIR分析结果
        3.2.3 紫外光谱分析结果
        3.2.4 热分析结果
13C NMR分析结果">        3.2.5 CP/MAS¹³C NMR分析结果
        3.2.6 抗絮凝特性分析结果
        3.2.7 小结
4褐煤及残煤热解实验
    4.1 热解温度对产物产率的影响
    4.2 热解温度对热解气的影响
    4.3 热解温度对半焦性质的影响
    4.4 焦油性质分析
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]中国褐煤资源清洁高效利用现状[J]. 赵奇.  洁净煤技术. 2018(02)
[2]腐殖酸基石墨化材料的制备及其电化学性能[J]. 司东永,黄光许,张传祥,邢宝林,陈泽华,陈丽薇,张浩然.  材料导报. 2018(03)
[3]H2O2氧化胜利褐煤制备腐植酸的影响研究[J]. 周剑林,刘伟银,冯涛.  现代化工. 2018(02)
[4]腐殖酸磁固相萃取与高效液相色谱-荧光检测联用测定食用油中的苯并芘[J]. 赵琴,许静,胡艺凡,冯钰锜.  分析科学学报. 2017(06)
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[6]油页岩干酪根化学结构特性分析[J]. 王擎,黄宗越,迟铭书,石聚欣,王智超,隋义.  化工学报. 2015(05)
[7]腐植酸在环境生态领域中的应用进展[J]. 童毅,陈坤,杨睿彬.  腐植酸. 2014(01)
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[9]风化煤、褐煤、泥炭腐植酸原料中提取腐植酸方法的改进[J]. 郭书利,邹德乙,张美丽,张征,杨丽辉.  腐植酸. 2013(03)
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博士论文
[1]土壤腐殖酸与酶蛋白相互作用的机制[D]. 李艳.华中农业大学 2013
[2]煤在NaOCl水溶液中的选择性氧化和产物的精细分离[D]. 宫贵贞.中国矿业大学 2011

硕士论文
[1]昭通褐煤腐植酸提取及其微生物降解研究[D]. 王海龙.昆明理工大学 2016
[2]碱性介质中贺斯格乌拉褐煤电化学氧化研究[D]. 张增增.大连理工大学 2014
[3]不同植物对典型重金属污染沉积物的修复及效果评价[D]. 李思聪.天津大学 2014
[4]杂醇气氛下神木烟煤热解研究[D]. 刘宝昌.大连理工大学 2013
[5]霍林河褐煤提取腐植酸试验研究[D]. 姜鹏威.辽宁工程技术大学 2011



本文编号：3117247