發(fā)布時間：2021-07-14 18:13

　　優(yōu)質(zhì)的焦煤和肥煤屬于稀缺煤種,硫的存在嚴(yán)重制約了煉焦煤的加工和利用。煤中30%以上的硫賦存是難以脫除的有機(jī)硫,而噻吩硫是煙煤中有機(jī)硫的主要組分,且結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定,噻吩硫的脫除是煤脫硫的難點。微波具有穿透性和選擇性加熱的特點,且無溫度梯度,在脫硫的同時,可以避免煤的特性變異,微波脫硫技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景。選擇山西高硫煉焦煤,認(rèn)知煤中有機(jī)含硫組分的稟賦特征和微觀化學(xué)結(jié)構(gòu),遴選與煤中含硫結(jié)構(gòu)相匹配的系列噻吩類模型化合物,研究煤與模型化合物的介頻、介溫譜圖,掌握煤及含硫組分對微波的吸收轉(zhuǎn)化特征。運用多種現(xiàn)代分析測試手段,結(jié)合量子化學(xué)理論,研究微波作用下噻吩類模型化合物中含硫分子屬性、構(gòu)象及能量變化,探索微波加快反應(yīng)速率、改變反應(yīng)路徑機(jī)理中是否存在非熱效應(yīng),解析噻吩類含硫結(jié)構(gòu)對微波的響應(yīng)規(guī)律。為揭示微波脫硫機(jī)理、優(yōu)化脫硫工藝提供理論支持,對推動微波脫硫技術(shù)進(jìn)步,降低硫在煉焦煤利用過程中的危害具有重要意義。研究表明,山西高硫煉焦煤中硫以有機(jī)硫為主,占總硫的70%左右。煤中有機(jī)硫包括硫醇、硫醚、噻吩、砜和亞砜等賦存形態(tài),噻吩在部分煉焦煤中含量超過60%。綜合利用各種分析方法,掌握煤中主要元素的結(jié)構(gòu)特征... 

【文章來源】：安徽理工大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：183 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 煤中有機(jī)含硫結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
        1.1.1 煤中有機(jī)硫結(jié)構(gòu)研究方法
        1.1.2 煤中有機(jī)硫賦存與分布
        1.1.3 煤中噻吩硫研究現(xiàn)狀
    1.2 煤中有機(jī)硫脫除研究現(xiàn)狀
        1.2.1 煤中有機(jī)硫脫除方法與技術(shù)
        1.2.2 煤中有機(jī)硫?qū)ξ⒉ǖ捻憫?yīng)與脫除
        1.2.3 微波的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)
        1.2.4 煤結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性的量子化學(xué)研究
    1.3 課題研究意義及研究內(nèi)容
        1.3.1 研究意義
        1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 煉焦煤中有機(jī)硫賦存特征
    2.1 試驗用煤樣的制備及性質(zhì)
        2.1.1 煤樣制備
        2.1.2 煤質(zhì)分析
    2.2 煉焦煤中有機(jī)硫結(jié)構(gòu)的XPS分析
        2.2.1 XPS測定條件及表征方法
        2.2.2 煉焦煤中有機(jī)硫的XPS譜圖解析
        2.2.3 不同密度級精煤中有機(jī)硫結(jié)構(gòu)
    2.3 煉焦煤中含硫結(jié)構(gòu)的XANES分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 煉焦煤結(jié)構(gòu)及含硫大分子結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建
    3.1 煉焦煤的FTIR分析
        3.1.1 FTIR測定條件及光譜解析原理
        3.1.2 煉焦煤的FTIR譜圖解析
        3.1.3 煉焦煤的FTIR譜圖分峰擬合
        3.1.4 煤的FTIR結(jié)構(gòu)參數(shù)
    3.2 煉焦煤中主要元素的XPS分析
        3.2.1 煤中碳結(jié)構(gòu)
        3.2.2 煤中氧結(jié)構(gòu)
        3.2.3 煤中氮結(jié)構(gòu)
    3.3 煉焦煤的核磁分析
        3.3.1 ~(13)C-NMR測定條件及譜圖解析方法
        3.3.2 ~(13)C-NMR譜圖解析
    3.4 煉焦煤含硫大分子結(jié)構(gòu)模型
    3.5 噻吩硫模型化合物選擇
    3.6 本章小結(jié)
第四章 煉焦煤及噻吩硫模型化合物介電性質(zhì)
    4.1 介質(zhì)微波段介電參數(shù)及測試方法
        4.1.1 介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)
        4.1.2 測試方法
    4.2 2～18GHz頻段煉焦煤及噻吩硫模型化合物介電性質(zhì)
        4.2.1 2～18GHz頻段煉焦煤介電性質(zhì)
        4.2.2 2～18GHz頻段噻吩硫模型化合物介電性質(zhì)
    4.3 0.1～3.0GHz煉焦煤及噻吩類模型化合物介電性質(zhì)
        4.3.1 0.1～3.0GHz煤的介電性質(zhì)
        4.3.2 0.1～3.0GHz噻吩硫模型化合物介電性質(zhì)
    4.4 模型化合物介電性質(zhì)、微波頻率、分子極性之間的關(guān)系
        4.4.1 介電性質(zhì)、頻率與極化度之間的理論關(guān)系
        4.4.2 噻吩硫模型化合物分子極性計算
    4.5 噻吩硫模型化合物的介溫特性
    4.6 反射系數(shù)及穿透深度
        4.6.1 煉焦煤的反射系數(shù)
        4.6.2 噻吩硫模型化合物的微波穿透深度
    4.7 本章小結(jié)
第五章 煉焦煤及噻吩硫模型化合物對微波的響應(yīng)
    5.1 微波作用下煉焦煤中有機(jī)硫組分的XPS研究
    5.2 微波作用下噻吩硫模型化合物結(jié)構(gòu)的Raman研究
        5.2.1 測試條件及表征方法
        5.2.2 微波輻照前后噻吩硫模型化合物拉曼光譜解析
        5.2.3 水浴加熱噻吩硫模型化合物拉曼光譜解析
    5.3 外加電場對煤中有機(jī)硫結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響
        5.3.1 外加電場對噻吩硫模型化合物結(jié)構(gòu)參數(shù)影響
        5.3.2 外加電場對硫醇硫醚類有機(jī)硫模型化合物結(jié)構(gòu)的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介及讀博期間主要科研成果
    作者簡介
    讀博期間主要科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3284637