為了實現(xiàn)褐煤資源清潔高效利用,褐煤熱解分級煉制技術是關鍵技術之一。褐煤熱解分級煉制技術中熱解單元是首要的核心單元,熱解產(chǎn)物的分布及其特性直接決定了分級煉制技術下游工藝的設計。熱解模型可以低成本高效率的預測熱解產(chǎn)物分布,為褐煤熱解分級煉制技術提供熱解單元的基礎數(shù)據(jù)。本文將煤熱解模型分為煤熱解產(chǎn)物分布模型和煤焦油組分分析模型。首先利用煤的元素分析和13C-NMR數(shù)據(jù)構建了煤中有機質基本結構單元模型,以此結構模型為載體分析研究了熱解過程中煤結構的變化和揮發(fā)分生成機理。研究中將煤視作不同種類官能團組成的二維結構,建立了煤熱解產(chǎn)物分布模型。同時,基于熱解單元質量/元素守恒和非線性規(guī)劃理論建立了煤焦油組分分析模型。綜合本文的研究工作,主要得到以下結論:1)煤中有機質結構模型構建。通過熱重實驗和紅外光譜實驗分析確定煤熱解模型的主要研究對象:煤中有機質。從構建的三個不同尺寸有機質基本結構單元模型可知,結構模型中芳香簇以苯環(huán)為主、萘和蒽為輔,橋鍵主要包括脂肪鍵和醚鍵,烷基側鏈主要包括甲基和乙基,含氧官能團主要包括羥基、羰基及羧基。分子量為1229g/mol、2028g/mol、2846g/mol的基本結... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
    1.1 煤熱轉化分級煉制中熱解單元模擬的研究現(xiàn)狀
    1.2 煤的結構及煤結構研究方法進展
        1.2.1 煤的大分子結構
        1.2.2 煤的結構模型
        1.2.3 煤結構的研究方法
    1.3 煤熱解產(chǎn)物生成機理研究現(xiàn)狀
        1.3.1 輕質氣體生成機理
        1.3.2 煤焦油生成機理
        1.3.3 煤熱解影響因素
    1.4 煤熱解動力學模型及煤熱解模型研究進展
        1.4.1 煤熱解動力學模型
        1.4.2 煤熱解模型
    1.5 選題依據(jù)與研究內容
第二章 煤熱解模型研究對象的選取
    2.1 實驗選取模型的研究對象
        2.1.1 實驗樣品及實驗方法
        2.1.2 實驗結果及分析
    2.2 煤中有機質基本結構單元模型的構建
        2.2.1 煤中有機質基本結構單元模型構建參數(shù)的確定
        2.2.2 不同尺寸有機質基本結構單元模型的構建
    2.3 本章小結
第三章 煤熱解產(chǎn)物分布模型的建立
    3.1 模型的建立
        3.1.1 熱解過程中煤結構變化和揮發(fā)分生成機理
        3.1.2 熱解過程中產(chǎn)物分布模型的建立
    3.2 模型參數(shù)的確定
        3.2.1 官能團初始量的確定
        3.2.2 焦油最大理論產(chǎn)率的確定
    3.3 模型的驗證及應用
        3.3.1 模型的驗證
        3.3.2 模型的應用
    3.4 本章小結
第四章 煤焦油組分分析模型的建立
    4.1 半焦工業(yè)分析的確定
    4.2 半焦元素分析的確定
        4.2.1 不同變質程度煤元素組成和工業(yè)分析函數(shù)關系式的建立
        4.2.2 半焦元素分析
    4.3 煤焦油元素組成的確定
    4.4 基于非線性規(guī)劃方法的煤焦油組分分析模型的建立
        4.4.1 煤焦油模型化合物的選取
        4.4.2 煤焦油組分分析模型的建立
    4.5 本章小結
第五章 總結
    5.1 結論
    5.2 不足與建議
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文



本文編號：2911746