華亭煤的微波輔助分級(jí)抽提的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、煤炭作為一種重要的基礎(chǔ)能源,對(duì)其合理有效的應(yīng)用尤為重要。由煤中提取化工原料是綜合利用煤的有效方法之一。開發(fā)將煤轉(zhuǎn)化為化學(xué)品和高性能材料的新工藝,已成為我國(guó)煤化工發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標(biāo)。而煤的高效利用及潔凈技術(shù)的開發(fā)主要依托于煤微觀組成和結(jié)構(gòu)的研究,煤的溶劑抽提是研究煤化學(xué)結(jié)構(gòu)的重要方法之一。
　　本文采用華亭煤樣,在微波輻射下,通過不同的單一溶劑進(jìn)行抽提,考察了抽提時(shí)間、溶煤比、微波功率等因素對(duì)抽提率的影響。并研究了混合溶劑、加入添加

2、劑及原煤的預(yù)處理等對(duì)抽提率的影響。按甲醇、丙酮、四氫呋喃、苯、二氯甲烷、丙酮/二硫化碳順序進(jìn)行了分級(jí)抽提,與單級(jí)抽提結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。對(duì)煤的抽提物及抽提殘煤進(jìn)行了氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、FT-IR等分析,推測(cè)了煤的結(jié)構(gòu)與組成。
　　在煤的微波輔助抽提過程中,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),抽提率增加,20min時(shí)趨于飽和;溶煤比為20左右時(shí),抽提率較高;抽提率隨著微波功率的增大而增大,當(dāng)微波功率達(dá)到500~600W后趨于飽和。單一溶劑的抽提物中檢測(cè)出

3、的化合物主要是脂肪烴和芳烴化合物,還有少量雜原子化合物。檢測(cè)出的芳烴中,都是短鏈的取代芳烴,長(zhǎng)鏈的取代芳烴很難溶解出來?；旌先軇┑某樘崧示^高,抽提物中檢測(cè)出的化合物的數(shù)量和種類也均增多。在二氯甲烷中加入ZnCl2后抽提效果最明顯,抽提率從1.13%增加到5.19%,抽提物中的組分有58種,以正構(gòu)烷烴為主,較未加添加劑時(shí)增多。
　　對(duì)華亭煤進(jìn)行分級(jí)抽提得到的總抽提率高達(dá)42.2%,與其揮發(fā)分含量42.97%較為接近。說明分級(jí)抽提的

4、方法是在不破壞煤的大分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上研究煤的組成和結(jié)構(gòu)的有效方法。與單級(jí)抽提相比,分級(jí)抽提的前三級(jí)抽提率基本不變,而后三級(jí)抽提率明顯增加。這說明前三級(jí)去除大量烷烴、多羥基小分子,有利于苯、二氯甲烷、CS2/丙酮擴(kuò)散插入煤的分子間,抽提出與之有更好親和力的芳香族小分子。分級(jí)抽提物中檢測(cè)出種類較多的化合物,主要成分有烷烴、芳烴及含氧、硫化合物等,可以在一定程度上反映煤的結(jié)構(gòu)和組成,為更深入了解煤的分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)和材料化利用提供了重要信息