低階煤H2O2氧化的研究.pdf

1、據(jù)勘探，新疆煤炭資源豐富且集中，預(yù)測(cè)資源總量約為2.19萬(wàn)億噸，約占全國(guó)總量的40.6％。新疆煤炭資源總體較好，主要以長(zhǎng)焰煤，不粘煤和弱粘煤等低階煤為主。目前，新疆的煤炭主要用于發(fā)電、氣化、生產(chǎn)蘭炭及一些煤化工企業(yè)等。因此，新疆的低階煤就地加工利用，生產(chǎn)高附加值、易儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品具有非常好的市場(chǎng)前景與發(fā)展空間。
　　本文以新疆地區(qū)的哈密褐煤和石河子煙煤為研究對(duì)象，利用過(guò)氧化氫在溫和條件下氧化處理，提取煤中的水溶物和堿溶物。為了提高

2、氧化效率和效果，在氧化體系中引入Fe2+與H2O2形成Fenton試劑，催化生成·OH自由基以提高氧化能力。對(duì)影響氧化過(guò)程中的關(guān)鍵因素H2O2用量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、溶液pH值和催化劑用量分別做了考察，通過(guò)分析水溶物收率、堿溶物收率、氧化殘?jiān)屎蜌怏w體積，優(yōu)化氧化條件，增加產(chǎn)物收率，減少煤的有機(jī)質(zhì)損失。同時(shí)，對(duì)石河子煙煤的CS2/NMP萃取物和殘?jiān)?0℃、60℃和80℃下進(jìn)行氧化處理，初步探究煤與過(guò)氧化氫氧化的過(guò)程。
　　通過(guò)

3、各條件下的產(chǎn)物收率分析，結(jié)果如下：
　?。?）在哈密褐煤與過(guò)氧化氫直接氧化過(guò)程中，隨著氧化劑用量的增加，煤的氧化殘?jiān)鼫p少，同時(shí)氧化產(chǎn)物也被分解，水溶物收率在固液比為1/15時(shí)達(dá)到最大值15.12%，之后迅速降低；反應(yīng)溫度越高，氧化反應(yīng)越劇烈，在80℃時(shí)殘?jiān)蕛H為2.50%，產(chǎn)生氣體1369mL/g coal；隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，煤被逐漸氧化，而水溶物先增大后減小，在24h時(shí)達(dá)到18.19%。
　　（2）引入Fe2+催化劑后，在哈

4、密褐煤的反應(yīng)中，隨著溫度的升高，氧化產(chǎn)物在增多，同時(shí)產(chǎn)物分解也在增加，水溶物收率在80℃達(dá)到最高為27.73%，堿溶物則在40℃達(dá)到最大值9.25%；產(chǎn)物收率隨溶液的pH值呈先增加后減少的趨勢(shì)，在pH為4.5時(shí)，水溶物和堿溶物的收率達(dá)到最大值，分別為28.33%，13.13%；水溶物和堿溶物都隨催化劑的用量增加，呈先減少后增加的趨勢(shì)，在質(zhì)量比為1/10時(shí)，出現(xiàn)最大收率，分別為25.70%和19.14%；隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，反應(yīng)的進(jìn)行，氧化殘

5、渣在減少，水溶物也在減少，3h時(shí)的收率為28.48%，堿溶物先增加后減少，9h時(shí)，堿溶物收率為23.04%。
　　（3）石河子煙煤與Fenton試劑氧化，試劑配比較低時(shí)，水溶物收率變化不明顯，且隨溫度的升高先增加后降低，當(dāng)質(zhì)量比為1/10，水溶物收率達(dá)到最大值為46.32%，殘?jiān)首畹蜑?8.60%；水溶物在pH值為1.5時(shí)達(dá)到最大值52.87%，殘?jiān)试趐H值3時(shí)最小為84.17%；水溶物收率不是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷增加，2h時(shí)