淮南煤的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性研究.pdf

1、本文對(duì)淮南煤在溶脹、熱解和低溫液化過(guò)程中結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。采用了傅立葉紅外光譜、熱重法、熱重-紅外光譜聯(lián)用和熱重-質(zhì)譜聯(lián)用等多種先進(jìn)測(cè)試技術(shù)，深入地了解煤結(jié)構(gòu)與相關(guān)反應(yīng)性之間的關(guān)系，為淮南煤炭加工發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。　　本文對(duì)淮南地區(qū)張集(ZJ)、謝橋(XQ)和潘集(PJ3)三個(gè)礦區(qū)的煤進(jìn)行了溶脹實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而重點(diǎn)考察溶脹效果最佳的張集煤。FTIR光譜表征了ZJ煤去灰前后和溶脹處理效果的結(jié)構(gòu)變化；TG和TG-FTIR分析了Z

2、J原煤與溶脹煤在熱性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的關(guān)系；TG-MS考察了ZJ煤在熱解過(guò)程中氣體和輕質(zhì)烴等的生成與熱解反應(yīng)的關(guān)系，并對(duì)兩種聯(lián)用進(jìn)行比較分析；對(duì)ZJ煤在兩種不同溫度范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性的液化研究，以萃取油量進(jìn)行評(píng)價(jià)?！　》謩e選用NMP、THF、吡啶及混合溶劑進(jìn)行煤的溶脹實(shí)驗(yàn)，ZJ煤在NMP溶劑里的溶脹度最大，PJ3煤在THF溶劑中的溶脹度最小。依據(jù)FTIR光譜得出的信息，結(jié)合TG-MS分析?？梢远ㄐ缘孛枋鯶J煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)模型接近于年輕煙煤，富含

3、大量的脂肪烴，含氧官能團(tuán)主要為羰基和酚類羥基，橋鍵以硫醚、氧醚和亞甲基醚，苯環(huán)和苯的衍生物為主要結(jié)構(gòu)單元核的大分子結(jié)構(gòu)，元素硫嵌布在結(jié)構(gòu)中?！　?duì)ZJ原煤和溶脹煤進(jìn)行了TG分析，表明溶劑的預(yù)處理能夠提高焦油的產(chǎn)率，在煤的熱解過(guò)程中焦油產(chǎn)率前期決定能否有效降低煤中官能團(tuán)交聯(lián)反應(yīng)的速度和程度，后期是煤的微孔結(jié)構(gòu)體積更有利于焦油分子和揮發(fā)份的逸出。對(duì)原煤的TG-MS的分析表明形成焦炭的主要過(guò)程是在400℃至750℃之間；ZJ煤中的賦存元素硫