本文關鍵詞：含硫自燃模型化合物氧化特性研究

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【摘要】：煤炭含有含硫有機物,這些含硫有機物易于氧化,容易自燃,增加了煤的自燃傾向性,同時其燃燒后產(chǎn)生的有害氣體對大氣環(huán)境也造成了嚴重的污染。研究煤中含硫有機物質(zhì)自燃的特性和機理對防治煤炭災害降低損失具有極其重要的現(xiàn)實意義。煤中含硫有機物質(zhì)的低溫氧化是其自燃過程中的一個重要階段。含硫煤聚合物的大分子由芳香環(huán),含硫官能團和烷基側鏈,聯(lián)接橋鍵組成。在含硫煤和O2復合作用的過程中,含硫官能團、烷基側鏈和聯(lián)接橋鍵等活性基團首當其沖,這是含硫煤發(fā)生氧化自燃反應的導因。含硫煤分子中芳香環(huán)的化學性質(zhì)非常穩(wěn)定,很難與O2作用反應。因此可以利用含硫自燃模型化合物模擬相對比較復雜的含硫煤分子來研究含硫煤中有機含硫物質(zhì)的自燃機理。本文在分析煤表面含硫有機活性基團的基礎上,根據(jù)煤分子化學結構理論和煤自燃理論,確定了5種含硫自燃模型化合物。通過對所選的含硫自燃模型化合物進行程序升溫氧化實驗,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過程是一個復雜的多步反應,部分含硫自燃模型化合物通過與O2吸附并發(fā)生一次至多次分解反應,在反應過程中會伴有CO、CO2、SO2氣體產(chǎn)物的產(chǎn)生。通過對含硫自燃模型化合物進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程和氧化反應特性與煤炭中含硫活性基團的自燃過程是類似的過程,從而為系統(tǒng)地在化學層面上研究煤炭中含硫活性基團的自燃機理奠定了堅實的實驗基礎。
【關鍵詞】：煤炭自燃 含硫有機物質(zhì) 含硫自燃模型化合物 氧化反應過程
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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 目前研究存在的問題24-25
• 1.5 研究目標與研究內(nèi)容25
• 1.6 研究的技術路線25-27
• 2 煤的化學結構及含硫的有機活性基團27-36
• 2.1 化學結構模型27-31
• 2.2 煤分子結構及表面活性基團31-34
• 2.3 本章小結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41-42
• 4 含硫自燃模型化合物氧化實驗研究42-49
• 4.1 含硫自燃模型化合物實驗前的處理42-43
• 4.2 實驗裝置43-47
• 4.3 實驗步驟47-48
• 4.4 本章小結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61-62
• 6 含硫自燃模型化合物反應歷程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68-69
• 7 結論與展望69-72
• 7.1 全文總結69-70
• 7.2 本文創(chuàng)新點70
• 7.3 工作展望70-72
• 參考文獻72-76
• 作者簡歷76-78
• 學位論文數(shù)據(jù)集78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張如意,于水軍,陽虹,楊運良,樊小利;防老劑甲對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的電子自旋共振實驗研究[J];中國礦業(yè)大學學報;2006年05期

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本文編號：548537