本文關(guān)鍵詞：含硫自燃模型化合物氧化特性研究

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【摘要】：煤炭含有含硫有機(jī)物,這些含硫有機(jī)物易于氧化,容易自燃,增加了煤的自燃傾向性,同時(shí)其燃燒后產(chǎn)生的有害氣體對(duì)大氣環(huán)境也造成了嚴(yán)重的污染。研究煤中含硫有機(jī)物質(zhì)自燃的特性和機(jī)理對(duì)防治煤炭災(zāi)害降低損失具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。煤中含硫有機(jī)物質(zhì)的低溫氧化是其自燃過(guò)程中的一個(gè)重要階段。含硫煤聚合物的大分子由芳香環(huán),含硫官能團(tuán)和烷基側(cè)鏈,聯(lián)接橋鍵組成。在含硫煤和O2復(fù)合作用的過(guò)程中,含硫官能團(tuán)、烷基側(cè)鏈和聯(lián)接橋鍵等活性基團(tuán)首當(dāng)其沖,這是含硫煤發(fā)生氧化自燃反應(yīng)的導(dǎo)因。含硫煤分子中芳香環(huán)的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,很難與O2作用反應(yīng)。因此可以利用含硫自燃模型化合物模擬相對(duì)比較復(fù)雜的含硫煤分子來(lái)研究含硫煤中有機(jī)含硫物質(zhì)的自燃機(jī)理。本文在分析煤表面含硫有機(jī)活性基團(tuán)的基礎(chǔ)上,根據(jù)煤分子化學(xué)結(jié)構(gòu)理論和煤自燃理論,確定了5種含硫自燃模型化合物。通過(guò)對(duì)所選的含硫自燃模型化合物進(jìn)行程序升溫氧化實(shí)驗(yàn),根據(jù)它們的耗氧量、耗氧速率以及氧化產(chǎn)物的生成量和生成速率可以得知:活性基團(tuán)巰基的活性最大。5種含硫自燃模型化合物中所含活性基團(tuán)的活性順序依次排列為:半胱氨酸芐硫醇甲基苯基硫醚二苯硫醚2-甲基噻吩。綜合所選的5種含硫自燃模型化合物的氧化歷程,研究分析表明:含硫自燃模型化合物的氧化反應(yīng)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的多步反應(yīng),部分含硫自燃模型化合物通過(guò)與O2吸附并發(fā)生一次至多次分解反應(yīng),在反應(yīng)過(guò)程中會(huì)伴有CO、CO2、SO2氣體產(chǎn)物的產(chǎn)生。通過(guò)對(duì)含硫自燃模型化合物進(jìn)行低溫氛圍下的程序升溫氧化研究,印證了含硫自燃模型化合物的氧化過(guò)程和氧化反應(yīng)特性與煤炭中含硫活性基團(tuán)的自燃過(guò)程是類似的過(guò)程,從而為系統(tǒng)地在化學(xué)層面上研究煤炭中含硫活性基團(tuán)的自燃機(jī)理奠定了堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：煤炭自燃 含硫有機(jī)物質(zhì) 含硫自燃模型化合物 氧化反應(yīng)過(guò)程
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD752.2
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 1 緒論16-27
• 1.1 選題背景16-18
• 1.2 煤炭自燃綜述及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-23
• 1.3 選題意義23-24
• 1.4 目前研究存在的問(wèn)題24-25
• 1.5 研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容25
• 1.6 研究的技術(shù)路線25-27
• 2 煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)及含硫的有機(jī)活性基團(tuán)27-36
• 2.1 化學(xué)結(jié)構(gòu)模型27-31
• 2.2 煤分子結(jié)構(gòu)及表面活性基團(tuán)31-34
• 2.3 本章小結(jié)34-36
• 3 煤自燃模型化合物及模型化合物的選擇36-42
• 3.1 模型化合物的概念及其應(yīng)用36-37
• 3.2 含硫的煤自燃模型化合物37-40
• 3.3 所選含硫自燃模型化合物的基本性質(zhì)40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 4 含硫自燃模型化合物氧化實(shí)驗(yàn)研究42-49
• 4.1 含硫自燃模型化合物實(shí)驗(yàn)前的處理42-43
• 4.2 實(shí)驗(yàn)裝置43-47
• 4.3 實(shí)驗(yàn)步驟47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 5 含硫自燃模型化合物氧化產(chǎn)物研究49-62
• 5.1 引言49
• 5.2 氧化產(chǎn)物的氣相色譜分析49
• 5.3 二苯硫醚氧化產(chǎn)物49-51
• 5.4 2-甲基噻吩氧化產(chǎn)物51-53
• 5.5 半胱氨酸氧化產(chǎn)物53-56
• 5.6 芐硫醇氧化產(chǎn)物56-59
• 5.7 甲基苯基硫醚氧化產(chǎn)物59-61
• 5.8 本章小結(jié)61-62
• 6 含硫自燃模型化合物反應(yīng)歷程62-69
• 6.1 引言62
• 6.2 二苯硫醚的低溫氧化歷程62-63
• 6.3 2-甲基噻吩的低溫氧化歷程63-64
• 6.4 半胱氨酸的低溫氧化歷程64-66
• 6.5 芐硫醇的低溫氧化歷程66-67
• 6.6 甲基苯基硫醚的低溫氧化歷程67-68
• 6.7 本章小結(jié)68-69
• 7 結(jié)論與展望69-72
• 7.1 全文總結(jié)69-70
• 7.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)70
• 7.3 工作展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 作者簡(jiǎn)歷76-78
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集78

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 張如意,于水軍,陽(yáng)虹,楊運(yùn)良,樊小利;防老劑甲對(duì)煤炭自燃的阻化效果研究[J];煤礦安全;1999年09期

2 李增華;位愛竹;楊永良;;煤炭自燃自由基反應(yīng)的電子自旋共振實(shí)驗(yàn)研究[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2006年05期

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本文編號(hào)：548537