褐煤高的表面活性使其易于發(fā)生低溫氧化最終導(dǎo)致自燃。此外,褐煤高的含水量將會降低燃燒熱值和增加運輸成本,這給其大規(guī)模應(yīng)用帶來了很大難題。褐煤在干燥過程中,不同提質(zhì)方式和提質(zhì)條件對其物化結(jié)構(gòu)的影響不同,從而導(dǎo)致提質(zhì)褐煤的低溫氧化活性不同。本文以內(nèi)蒙褐煤為研究對象,以煤樣低溫氧化過程中CO₂釋放量為評價褐煤低溫氧化活性的指標(biāo),考察了提質(zhì)方式、提質(zhì)溫度以及干燥介質(zhì)對褐煤低溫氧化活性的影響。此外,通過空氣恒溫、循環(huán)氧化及硝酸和雙氧水溶液氧化的手段制備了物化結(jié)構(gòu)具有差異的煤樣。研究了上述煤樣在低溫氧化過程中CO₂釋放量的影響因素,并對褐煤低溫氧化過程中CO₂的釋放過程進(jìn)行了熱力學(xué)及動力學(xué)分析,得到以下主要結(jié)論:（1）對褐煤中所含的化學(xué)鍵的鍵能進(jìn)行了總結(jié),得出亞甲基中C-H鍵的鍵能約8020kJ/mol,甲基中C-H鍵的鍵能約9520kJ/mol。甲基與醚鍵以及酯基相連時形成的C-O鍵斷裂時需要的能量約8020kJ/mol;與脂肪烴相連的羧基及羰基分解時所需要的能量約7520kJ/mol,在低溫氧化過程中,羰基直接分解較難發(fā)生,主要發(fā)... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 褐煤低溫氧化活性概述
        1.2.1 低溫氧化活性的評價指標(biāo)及方法
        1.2.2 低溫氧化反應(yīng)機理及其影響因素
        1.2.3 低溫氧化動力學(xué)分析
    1.3 提質(zhì)褐煤結(jié)構(gòu)及其低溫氧化活性的變化概述
        1.3.1 提質(zhì)過程中褐煤物理結(jié)構(gòu)的變化
        1.3.2 提質(zhì)過程中褐煤化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化
        1.3.3 提質(zhì)褐煤的低溫氧化活性的研究
    1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
第二章 實驗部分
    2.1 煤樣的選取
    2.2 實驗主要儀器和試劑
    2.3 煤樣的制備
        2.3.1 提質(zhì)煤樣的制備
        2.3.2 氧化煤樣的制備
    2.4 煤樣的低溫氧化實驗
    2.5 煤樣表征
        2.5.1 孔結(jié)構(gòu)表征
        2.5.2 官能團(tuán)表征
第三章 褐煤低溫氧化過程CO_2釋放的熱力學(xué)分析
    3.1 煤表面各官能團(tuán)鍵能的計算方法
        3.1.1 分子動力學(xué)(反應(yīng)熱和鍵能之間的關(guān)系)
        3.1.2 負(fù)離子循環(huán)(酸度和鍵能之間的關(guān)系)
        3.1.3 光解離質(zhì)譜(活化能與鍵能之間的關(guān)系)
    3.2 煤表面活性基團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時的ΔH和 ΔG
    3.3 本章小結(jié)
第四章 煤樣低溫氧化過程中影響CO_2的釋放規(guī)律
    4.1 煤樣低溫氧化過程中CO_2的釋放行為
        4.1.1 水熱提質(zhì)煤樣低溫氧化過程中CO_2的釋放行為
        4.1.2 微波及固定床提質(zhì)煤樣低溫氧化過程中CO_2的釋放行為
        4.1.3 硝酸和雙氧水溶液氧化煤樣低溫氧化過程中CO_2的釋放行為
        4.1.4 空氣恒溫和循環(huán)氧化煤樣低溫氧化過程中CO_2的釋放行為
    4.2 煤樣低溫氧化過程中CO_2的累積釋放量
    4.3 煤樣官能團(tuán)與孔結(jié)構(gòu)對低溫氧化過程中CO_2累積釋放量的影響
        4.3.1 甲基和亞甲基對CO_2累積釋放量的影響
        4.3.2 含氧官能團(tuán)對CO_2累積釋放量的影響
        4.3.3 孔結(jié)構(gòu)對CO_2累積釋放量的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 煤樣低溫氧化過程中CO_2釋放過程的動力學(xué)分析
    5.1 低溫氧化過程中CO_2釋放過程的動力學(xué)分析
        5.1.1 水熱提質(zhì)煤樣CO_2釋放過程的動力學(xué)分析
        5.1.2 恒溫和循環(huán)氧化煤樣CO_2釋放過程的動力學(xué)分析
        5.1.3 硝酸和雙氧水溶液氧化煤樣CO_2釋放過程的動力學(xué)分析
    5.2 CO_2 釋放過程中各階段活化能的影響因素探究
        5.2.1 CO_2 釋放過程第一階段活化能影響因素的探究
        5.2.2 CO_2 釋放過程第二階段活化能影響因素的探究
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論及建議
    6.1 論文結(jié)論
    6.2 下一步工作與建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄1


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3176142