低溫熱解是低變質煤高效清潔轉化利用的一個重要途徑。煤熱解反應與煤結構關系密切,通過研究煤的結構與煤熱解特性,有利于揭示煤的結構特征與熱解產物組成分布的關系,對實現(xiàn)煤轉化過程的定向調控具有重要意義。本論文利用FTIR、SEM-EDS、XRD與¹³C-CP/MAS-NMR等分析脫灰、CH₃OH/THF溶脹、負載金屬離子與CH₃OH/THF溶脹同步負載金屬離子(Li⁺、Ca²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺與Co²⁺)預處理對神東煤物理化學結構的影響,然后通過TG-FTIR、Py-GC/MS與石英甑干餾裝置考察各預處理對煤樣熱解過程特征、熱解產物組成分布的影響。主要得出以下結論:(1)CH₃OH溶脹同步負載金屬離子,使煤樣-COOH官能團振動峰強度減小。¹³C核磁共振譜表明脫灰與溶脹預處理對煤中碳結構影響較小。(2)溶脹預處理可以使煤樣熱失重增加。負載與溶脹同步負載過渡金屬離子Cu

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 我國能源消費與利用現(xiàn)狀
        1.1.2 煤熱解研究意義
    1.2 煤熱解概述
        1.2.1 煤熱解過程
        1.2.2 煤熱解機理
        1.2.3 煤熱解影響因素
    1.3 煤的溶脹預處理
        1.3.1 煤溶脹概述
        1.3.2 溶脹對煤的影響
    1.4 添加劑對煤熱解的影響
        1.4.1 堿金屬化合物對煤熱解的影響
        1.4.2 堿土金屬化合物對煤熱解的影響
        1.4.3 過渡金屬化合物對煤熱解的影響
        1.4.4 分子篩催化劑對煤熱解的影響
    1.5 本文研究內容及技術路線
        1.5.1 研究內容
        1.5.2 研究技術路線
第二章 神東原煤及其預處理煤樣的制備與表征
    2.1 實驗原料、試劑及儀器
        2.1.1 煤樣選取
        2.1.2 實驗試劑及儀器
    2.2 實驗部分
        2.2.1 脫灰煤樣制備
        2.2.2 溶脹煤樣制備及煤樣溶脹率測定
        2.2.3 負載金屬離子煤樣制備
        2.2.4 溶脹同步負載金屬離子煤樣制備
    2.3 分析與表征
        2.3.1 元素及工業(yè)分析
        2.3.2 XRD分析
        2.3.3 FTIR分析
        2.3.4 ¹³C-CP/MAS-NMR分析
        2.3.5 SEM-EDS分析
    2.4 結果與討論
        2.4.1 SD及其預處理煤樣基本性質分析
        2.4.2 SD及其預處理煤樣FTIR分析
        2.4.3 SD及其預處理煤樣¹³C-CP/MAS-NMR分析
        2.4.4 SD及其預處理煤樣SEM
    2.5 本章小結
第三章 預處理煤樣TG-FTIR與石英甑干餾分析
    3.1 實驗原料、儀器及試劑
        3.1.1 實驗原料
        3.1.2 實驗試劑及儀器
    3.2 實驗部分
        3.2.1 預處理理煤樣石英甑干餾
        3.2.2 預處理煤樣石英甑干餾產物產率計算
    3.3 分析與表征
        3.3.1 TG-FTIR分析
    3.4 結果與討論
        3.4.1 脫灰與溶脹煤樣TG-FTIR分析
        3.4.2 負載金屬離子煤樣TG-FTIR分析
        3.4.3 溶脹同步負載金屬離子煤樣TG-FTIR分析
        3.4.4 脫灰與溶脹煤樣熱解產物分布分析
        3.4.5 負載金屬離子煤樣熱解產物分布分析
        3.4.6 溶脹同步負載金屬離子煤樣熱解產物分布分析
    3.5 本章小結
第四章 預處理煤樣熱解產物表征與分析
    4.1 實驗原料、儀器及試劑
        4.1.1 實驗原料
        4.1.2 實驗試劑及儀器
    4.2 實驗部分
        4.2.1 預處理煤樣熱解半焦分析
    4.3 分析與表征
        4.3.1 Py-GC/MS分析
        4.3.2 XRD分析
        4.3.3 FTIR分析
        4.3.4 SEM分析
    4.4 結果與討論
        4.4.1 脫灰與溶脹煤樣Py-GC/MS分析
        4.4.2 負載金屬離子煤樣Py-GC/MS分析
        4.4.3 溶脹同步負載金屬離子煤樣Py-GC/MS分析
        4.4.4 預處理煤樣熱解半焦FTIR分析
        4.4.5 預處理煤樣熱解半焦XRD分析
        4.4.6 預處理煤樣熱解半焦電鏡分析
    4.5 本章小結
第五章 預處理煤樣熱解動力學分析
    5.1 熱解動力學方法
    5.2 結果與分析
        5.2.1 脫灰與溶脹預處理煤樣熱解動力學分析
        5.2.2 負載金屬離子煤樣熱解動力學分析
        5.2.3 溶脹同步負載金屬離子煤樣熱解動力學分析
    5.3 本章小結
第六章 原位擔載金屬離子煤樣熱解機理預測
    6.1 原位擔載金屬離子煤樣熱解過程討論與分析
結論及展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的科研成果
致謝



本文編號：3747002