低阶煤及其四氢呋喃萃取产物的热解研究
发布时间：2022-01-18 23:06
煤炭是我国的主要一次能源,在国民经济发展中起着至关重要的作用。然而煤炭的大量使用造成了严重的环境污染问题,因此研究和开发更加高效清洁的煤炭利用技术成为协调经济发展和保护环境的重要手段之一。热解作为煤气化、液化、燃烧和炭化等技术的基础,对其机理的深入认识有利于开发新型、高效煤炭利用技术。基于煤结构和组成的复杂性,本论文以结构相对简单的溶剂萃取物为研究对象,采用原位热解与飞行时间质谱联用技术研究其初级热解产物的分布规律及生成机理,为进一步探究煤热解机理提供基础数据；采用固定床热解反应器研究原煤和萃取残渣热解行为,分析产物的分布、组成及结构,研究煤中可萃取组分对煤热解过程的影响；采用热解与飞行时间质谱（Py-MS）、热重与质谱联用（TG-MS）等技术研究煤热解初级产物与最终产物的分布特征,分析煤热解过程中初级产物转化为终产物的过程,认识二次反应在煤热解过程中的作用。论文的主要研究内容和结果如下：以四氢呋喃（THF）为溶剂对锡林郭勒褐煤（XLGL）、霍林河褐煤（HLH）、白音华褐煤（BYH）和不连沟次烟煤（BLG）进行萃取,采用多种方法分析萃取物的组成和结构,为研究其热解行为提供基础数据。结果...
【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】：159 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
015年全球一次能源消耗Ul及电力来源[3]
ＴｒｏｍｐｔＷ在前人结论及实验的基础上，总结了煤热解过程中发生的主要化学反应，??如图１．２所示。他认为煤的热解过程包括两个步骤：首先煤热解生成丰富的自由基；其??次自由基发生缩聚、聚合反应生成半焦或者被其他小分子自由基稳定生成挥发性产物，??在该阶段生成的挥发分也会发生二次反应生成小分子炫类或者气体产物，因此，二次反??应对最终产物的组成具有重要作用。??—４?－??
大连理工大学博±学位论文???值得注意的是，Ｔｒｏｍｐ提出的煤热解反应机理和反应过程与大部分直观认识不符，??因为无论反应条件怎样改变，都无法发现第一个步骤中煤全部挥发的现象。刘振宇等ＩＷ??认为随着反应溫度的升高，煤中一部分共价键按Ｔｒｏｍｐ模型解离生成自由基，进而生成??挥发物；另一部分共价键在断裂之前发生重组，并在重组过程中发生巧价键断裂反应，??直接生成分子量更大的半焦和分子量更小的挥发物。在此基础上他认为煤热解生成的半??中应含有丰富的自由基，该论断与吴爱坪等［｜｜］的研巧结果一致。因此，刘振宇等修正??了?Ｔｒｏｍｐ模型，用反映半焦并非全部来自于自由基的缩合反应这一现象。如图１．３所??，煤热解过程生成的大部分挥发物通过自由基反应过程生成，反应体系中的自由基浓??应是时刻变化的，且与挥发物的组成及含量有关。??＇、??
【参考文献】：
期刊论文
[1]低阶煤有机溶剂萃取的研究进展[J]. 殷甲楠,张凤桐,樊丽华,梁英华,王蕾. 洁净煤技术. 2014(06)
[2]煤化学的前沿与挑战:结构与反应[J]. 刘振宇. 中国科学:化学. 2014(09)
[3]离子交换法测定低阶烟煤中羧基和酚羟基含量[J]. 武伟,武瑞涛,刘刚,牛艳霞,申峻,盛清涛. 天津工业大学学报. 2014(03)
[4]Investigation of Solvent Extraction with GC/MS and Residue with TG-FTIR from High-Temperature Coal Tar[J]. ZHOU Jianshi,MA Quanling,JI Yongxin. Wuhan University Journal of Natural Sciences. 2014(02)
[5]升温速率及热解温度对煤热解过程的影响[J]. 常娜,甘艳萍,陈延信. 煤炭转化. 2012(03)
[6]微波辅助下锡林浩特褐煤的CS2-丙酮萃取物组成分析[J]. 岳晓明,王英华,魏贤勇,孙兵,宗志敏. 河南师范大学学报(自然科学版). 2012(02)
[7]内蒙和印尼褐煤的热解特性及动力学分析[J]. 常瑜,李林,梁丽彤,黄伟. 煤炭转化. 2011(02)
[8]油页岩溶剂萃取技术研究[J]. 吴鹏,周扬,李福林,周国江. 矿产综合利用. 2010(06)
[9]CS2 extraction and FTIR & GC/MS analysis of a Chinese brown coal[J]. TIAN Damin1, LIU Xiangyun1, DING Mingjie1,2,* 1Department of Chemistry and Chemical Engineering, Henan University of Urban Construction, Pingdingshan 467044, China 2School of Chemical Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221008, China. Mining Science and Technology. 2010(04)
[10]灵武煤CS2/NMP萃取物的柱层析分离及其馏分的GC/MS分析[J]. 李艳,宗志敏,黄丽莉,黄勇,陈飞剑,路瑶,许晶晶,姚子硕,魏贤勇. 武汉科技大学学报. 2010(01)
博士论文
[1]杂原子类煤结构模型化合物的热解及含硫化合物脱除的量子化学研究[D]. 凌丽霞.太原理工大学 2010
[2]微波辅助溶剂对煤抽提机制研究及煤组成结构分析[D]. 陈红.西安科技大学 2009
[3]中国典型动力煤及含氧模型化合物热解过程的化学基础研究[D]. 刘生玉.太原理工大学 2004
硕士论文
[1]煤及其热解产物中自由基的分析[D]. 吴爱坪.华东理工大学 2012
本文编号：3595766
【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】：159 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
015年全球一次能源消耗Ul及电力来源[3]
ＴｒｏｍｐｔＷ在前人结论及实验的基础上，总结了煤热解过程中发生的主要化学反应，??如图１．２所示。他认为煤的热解过程包括两个步骤：首先煤热解生成丰富的自由基；其??次自由基发生缩聚、聚合反应生成半焦或者被其他小分子自由基稳定生成挥发性产物，??在该阶段生成的挥发分也会发生二次反应生成小分子炫类或者气体产物，因此，二次反??应对最终产物的组成具有重要作用。??—４?－??
大连理工大学博±学位论文???值得注意的是，Ｔｒｏｍｐ提出的煤热解反应机理和反应过程与大部分直观认识不符，??因为无论反应条件怎样改变，都无法发现第一个步骤中煤全部挥发的现象。刘振宇等ＩＷ??认为随着反应溫度的升高，煤中一部分共价键按Ｔｒｏｍｐ模型解离生成自由基，进而生成??挥发物；另一部分共价键在断裂之前发生重组，并在重组过程中发生巧价键断裂反应，??直接生成分子量更大的半焦和分子量更小的挥发物。在此基础上他认为煤热解生成的半??中应含有丰富的自由基，该论断与吴爱坪等［｜｜］的研巧结果一致。因此，刘振宇等修正??了?Ｔｒｏｍｐ模型，用反映半焦并非全部来自于自由基的缩合反应这一现象。如图１．３所??，煤热解过程生成的大部分挥发物通过自由基反应过程生成，反应体系中的自由基浓??应是时刻变化的，且与挥发物的组成及含量有关。??＇、??
【参考文献】：
期刊论文
[1]低阶煤有机溶剂萃取的研究进展[J]. 殷甲楠,张凤桐,樊丽华,梁英华,王蕾. 洁净煤技术. 2014(06)
[2]煤化学的前沿与挑战:结构与反应[J]. 刘振宇. 中国科学:化学. 2014(09)
[3]离子交换法测定低阶烟煤中羧基和酚羟基含量[J]. 武伟,武瑞涛,刘刚,牛艳霞,申峻,盛清涛. 天津工业大学学报. 2014(03)
[4]Investigation of Solvent Extraction with GC/MS and Residue with TG-FTIR from High-Temperature Coal Tar[J]. ZHOU Jianshi,MA Quanling,JI Yongxin. Wuhan University Journal of Natural Sciences. 2014(02)
[5]升温速率及热解温度对煤热解过程的影响[J]. 常娜,甘艳萍,陈延信. 煤炭转化. 2012(03)
[6]微波辅助下锡林浩特褐煤的CS2-丙酮萃取物组成分析[J]. 岳晓明,王英华,魏贤勇,孙兵,宗志敏. 河南师范大学学报(自然科学版). 2012(02)
[7]内蒙和印尼褐煤的热解特性及动力学分析[J]. 常瑜,李林,梁丽彤,黄伟. 煤炭转化. 2011(02)
[8]油页岩溶剂萃取技术研究[J]. 吴鹏,周扬,李福林,周国江. 矿产综合利用. 2010(06)
[9]CS2 extraction and FTIR & GC/MS analysis of a Chinese brown coal[J]. TIAN Damin1, LIU Xiangyun1, DING Mingjie1,2,* 1Department of Chemistry and Chemical Engineering, Henan University of Urban Construction, Pingdingshan 467044, China 2School of Chemical Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221008, China. Mining Science and Technology. 2010(04)
[10]灵武煤CS2/NMP萃取物的柱层析分离及其馏分的GC/MS分析[J]. 李艳,宗志敏,黄丽莉,黄勇,陈飞剑,路瑶,许晶晶,姚子硕,魏贤勇. 武汉科技大学学报. 2010(01)
博士论文
[1]杂原子类煤结构模型化合物的热解及含硫化合物脱除的量子化学研究[D]. 凌丽霞.太原理工大学 2010
[2]微波辅助溶剂对煤抽提机制研究及煤组成结构分析[D]. 陈红.西安科技大学 2009
[3]中国典型动力煤及含氧模型化合物热解过程的化学基础研究[D]. 刘生玉.太原理工大学 2004
硕士论文
[1]煤及其热解产物中自由基的分析[D]. 吴爱坪.华东理工大学 2012
本文编号：3595766
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3595766.html
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