煤作為我國目前來說能源結(jié)構(gòu)當(dāng)中比重最大的部分,其清潔化工業(yè)化應(yīng)用成為亟待解決的問題之一。這其中煤的熱解是煤工業(yè)應(yīng)用的重要環(huán)節(jié),同時也是是對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的低階煤來說最好的研究手段。受到煤結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度限制,煤熱解的機(jī)理尚不清楚,眾多學(xué)者在此方面開展了大量研究。基于國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,本文針對煤及煤焦,以萃取實驗為平臺,探討有機(jī)萃取溶劑的萃取特性;利用水平管式爐試驗平臺,深入研究煤熱演化過程中的參數(shù)變化;利用核磁共振技術(shù)與太赫茲時域光譜技術(shù)為技術(shù)手段,開展不同煤及煤焦的波譜分析。本文的主要研究內(nèi)容如下:選取了三種不同的煤樣和三種不同極性的有機(jī)溶劑,系統(tǒng)的開展了普通熱萃取、微波輔助萃取、反應(yīng)釜萃取實驗。結(jié)果表明四氫呋喃的萃取特性最好,石油醚的萃取特性最差。在微波輔助萃取與反應(yīng)釜萃取中,隨著萃取溫度的增加,萃取率都呈現(xiàn)增長的趨勢,但增長率兩者不同。相比于另外兩種萃取方式,微波輔助萃取擁有獨特的優(yōu)勢使得萃取率最高,反應(yīng)釜萃取的萃取率最低。三種萃取方式的萃取率隨著煤樣當(dāng)中的固定碳含量增加而增加,呈現(xiàn)正向關(guān)系。分級萃取與單級萃取萃取率呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律,前者先減小后增加,后者先增加再減小。通過制焦實驗平... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１部分地區(qū)能源消耗結(jié)構(gòu)（左）和部分地區(qū)煤炭消耗量（右）［１］??被人們親切地稱之為“黑黃金”的煤，其作為數(shù)百年來的工業(yè)依賴品，對工??

?第１章緒論???８〇％１?…?８?；，?＾??ｔｅａｇ＾?Ｎｕｃｌｅａｒ?＇?＇．疆?Ｐ?議畫??：Ｎｆｈ＊??：■■■：＿�。�！??１９７０?１９８０?１９９０?２０００?２０１０?２０２０?２０３０?２０４０?〇ＥＣ〇?Ｃｈｉｎａ?Ｉｎｄｉａ?Ｏｔｈｅｒ?Ａｓｉａ??圖１．２世界能源結(jié)構(gòu)對發(fā)電量的貢獻(xiàn)（左）和部分地區(qū)發(fā)電量來源結(jié)構(gòu)（右）［１］??圖１．２給出了發(fā)電能源結(jié)構(gòu)占比的預(yù)測圖［１］，可以看到世界上用于發(fā)電最多??的仍然是煤炭，到２０４０年煤炭發(fā)電占總我國發(fā)電量的４０％左右，煤炭在發(fā)電能??源中仍然居于榜首。低階煤的直接利用給環(huán)境造成了污染。煤的化學(xué)特性較為復(fù)??雜，在煤的熱加工、利用等過程當(dāng)中，著重研宄煤的結(jié)構(gòu)變化對于煤熱解、氣化、??液化的本質(zhì)揭示起著尤為重要的作用。煤是復(fù)雜且無規(guī)的非均相混合物，對于其??中的有機(jī)質(zhì)組成部分的研究應(yīng)該是研究煤結(jié)構(gòu)的研究重中之重。??為了提高低階煤的利用率同時降低環(huán)境污染，探宄新型的煤焦提質(zhì)手段得??到越來越多的研究者青睞。這其中煤的熱解是對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的低階煤來說最好??的研究手段。除此之外，煤的煉焦等進(jìn)階工作的技術(shù)創(chuàng)新也需要對低階煤熱解機(jī)??理研宄以及熱解產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)有更深層次的認(rèn)識。［５］??１．２煤的熱解研究進(jìn)展??１．２．１煤的結(jié)構(gòu)組成??煤是由遠(yuǎn)古的植物深埋至土層當(dāng)中，經(jīng)過時間的不斷催化，壓力的不斷造就??而成的有機(jī)固體產(chǎn)物。煤的形成主要有兩個階段，一是植物本體經(jīng)過外界條件的??不斷腐蝕變質(zhì)的過程，二十煤化作用階段，在這一階段腐殖質(zhì)經(jīng)過一定的溫度、??一定的壓力轉(zhuǎn)化成為泥炭進(jìn)而轉(zhuǎn)化成煤。從宏觀角度來說，煤的顏色由褐色隨著??煤階升高轉(zhuǎn)為亮黑

?第１章緒論???生產(chǎn)。深入研宄煤的熱解過程對于其應(yīng)用具有理論指導(dǎo)作用。??煤的熱解過程可以分為三個階段［７］：??（１）第一階段為水分、氣體脫離階段。在這一階段當(dāng)中吸附在煤表面和空隙??當(dāng)中的水分隨著溫度的升高而脫離煤樣。根據(jù)煤種的不同，本階段物質(zhì)脫離所造??成的失重峰對應(yīng)的溫度也有所不同。??（２）第二階段為主要熱解階段。本階段煤樣受熱發(fā)生急劇的化學(xué)反應(yīng)，生成??煤焦、煤焦油、熱解氣等熱解產(chǎn)物，熱解的程度隨著溫度升高先增加后減少，形??成第二個失重峰。??（３）第三階段為二次熱解階段。在本階段煤的一次熱解產(chǎn)物煤焦隨著溫度的??升高產(chǎn)生聚合效應(yīng)生成新煤焦；熱解氣在溫度的作用下生成分子量更小的氣體；??煤焦油則會繼續(xù)裂解生成氣體或者煤焦。??以不同煤熱解溫度為依據(jù)，熱解方式可以分為低溫?zé)峤�、中溫�(zé)峤夂透邷責(zé)??解。工業(yè)上用到最多也是最成熟的為高溫?zé)峤�，相比之下中低溫�(zé)峤獾漠a(chǎn)物不確??定性使得在此階段熱解受到越來越多學(xué)者的重視。??以煤、熱解為關(guān)鍵詞，選取相似度前２００篇文獻(xiàn)為庫分析。??Ｉ??熱解麵??熱解技術(shù)??姨■?＇職分?Ｖ：入７??麵ｍ分??／?熱鎖?娜產(chǎn)物氣賴心??餐．發(fā)??，?，鉍速１??、二ｖ?浦微曼＿｜？??１體產(chǎn)物??熾油產(chǎn)年?？?．?乂鈐褚十ｒ??ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ??■?：??ｉｍｍ??圖１．４國內(nèi)學(xué)者主要研究方向??４??


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