【摘要】：本文以神府煤為研究對象,采用甲醇、丙酮、甲苯和四氫呋喃(THF)四種溶劑,通過索氏和超聲波兩種方式來萃取神府煤中的小分子物質(zhì)。采用FT-IR、GC/MS和TG-DTG對萃取物和萃余物進(jìn)行分析,研究了萃取物和萃余物的結(jié)構(gòu)組成,比較了萃取物的差異;考察了萃取過程對煤熱解行為的影響以及原煤和萃余物活化能的變化;最后利用Py-GC-MS對四種模型化合物(蒽、3,5-二甲基苯甲酸、4-氨基苯酚、對辛基苯酚)進(jìn)行快速熱解反應(yīng)研究,在線檢測了產(chǎn)物分布情況。結(jié)果表明:(1)神府煤利用四種溶劑通過索氏和超聲波萃取的萃取率大小順序均為:THF丙酮甲醇甲苯。最佳超聲波萃取條件為:功率250W,萃取時(shí)間2.0h。萃取方式對萃取率的影響因溶劑不同而異,但是總體而言,索氏萃取超聲波輔助萃取。(2)萃余物中的官能團(tuán)種類大致相同,表明煤的大分子骨架基本未被破壞。四種溶劑的萃取物組成全部包括脂肪族、芳香族和雜原子化合物。其中脂肪烴以C10~C24的正構(gòu)烷烴為主,芳香烴主要是烷基取代的苯和萘,雜原子化合物主要是含氧原子化合物。超聲波萃取物的脂肪烴種類多于索氏萃取物,而索氏萃取物中的芳香烴物質(zhì)則多于超聲波萃取。(3)通過對原煤和萃余物的熱解動(dòng)力學(xué)分析發(fā)現(xiàn),兩種萃取方式得到的8種萃余物在熱解活躍階段的活化能均小于原煤;索氏萃余物活化能變化的數(shù)值大于超聲波萃取萃余物,活化能大小與它們的萃取率呈現(xiàn)一定的相關(guān)性。(4)從煤的模型化合物快速熱解實(shí)驗(yàn)可得,蒽在加熱時(shí)不裂解,只發(fā)生少量的苯環(huán)重排,且重排的比例隨溫度升高而增加;升溫有助于氨基在熱解過程中對含氧官能團(tuán)的活化反應(yīng);鏈狀脂肪烴結(jié)構(gòu)是弱粘煤中的活潑結(jié)構(gòu),在熱解反應(yīng)中行為較豐富,隨熱解溫度的升高產(chǎn)物的種類大幅度增多,且長鏈比短鏈更活潑。
【圖文】：

圖 5-2 蒽的質(zhì)譜圖Figure 5-2 Mass spectra of anthracene（第一個(gè)為產(chǎn)物質(zhì)譜圖，第二個(gè)為質(zhì)譜庫圖，，第三個(gè)為對比差異圖）

圖 5-2 蒽的質(zhì)譜圖Figure 5-2 Mass spectra of anthracene（第一個(gè)為產(chǎn)物質(zhì)譜圖，第二個(gè)為質(zhì)譜庫圖，第三個(gè)為對比差異圖）
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ530.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2620644