煤粒中液相擴散傳質(zhì)是影響煤直接液化和煤熱溶工藝的重要因素,主要取決于煤的結(jié)構(gòu)與性能。為了考察煤大分子結(jié)構(gòu)松弛和小分子相分離對煤粒中液相擴散行為的影響,本文以錫林格勒褐煤（XL）與神府次煙煤（SF）為實驗煤樣,通過不同溶劑預處理,分別考察了兩種煤及其THF抽余煤（SE）、CS2/NMP混合溶劑抽余煤（ME）和高溫熱溶殘煤（TE）的溶脹行為及其溶脹動力學特征,結(jié)合結(jié)構(gòu)表征,利用探針分子溶出法對比研究了兩種原煤及其預處理煤中液相擴散性能。研究結(jié)果表明:溶脹溫度顯著影響原煤及處理煤的平衡溶脹度,溫度越高平衡溶脹度越大。乙醇胺水溶液是XL煤有效溶脹溶劑,其平衡溶脹度可以達到SF煤在吡啶溶劑中的平衡溶脹度。溶劑抽提和高溫熱溶能夠在一定程度上松弛煤大分子結(jié)構(gòu),并導致非共價鍵交聯(lián)作用發(fā)生重排,從而改變處理煤的溶脹行為。雖然原煤及處理煤的溶脹過程都遵循Fickian擴散,主要受溶劑擴散控制,但是溶劑處理不同程度地降低煤的溶脹活化能。XL煤經(jīng)溶劑處理后孔道結(jié)構(gòu)變化明顯,處理煤的孔道直徑和孔隙率都較原煤明顯增大;SF處理煤的孔道結(jié)構(gòu)接近于原煤,孔道直徑和孔隙率變化不大。擴散動力學研究表明,液相在煤中的擴散系... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
第一章 文獻綜述
    1.1 煤的大分子結(jié)構(gòu)
        1.1.1 煤的基本結(jié)構(gòu)
    1.2 煤的溶脹
        1.2.1 煤溶脹的基本機理
        1.2.2 煤的溶脹行為
        1.2.3 煤的溶脹動力學
        1.2.4 影響煤溶脹的主要因素
    1.3 煤的抽提
        1.3.1 煤的抽提作用原理
        1.3.2 煤的抽提技術(shù)
        1.3.3 煤的熱溶
    1.4 煤粒中溶劑擴散行為及擴散動力學的研究方法
        1.4.1 煤粒中溶劑擴散行為
        1.4.2 影響煤粒中溶劑擴散的主要因素
        1.4.3 擴散動力學研究方法
    1.5 本文研究目的、意義和內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 煤樣及試劑
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 實驗所用試劑
    2.2 主要儀器設(shè)備
    2.3 煤樣處理
        2.3.1 混合溶劑常溫抽提煤樣制備
        2.3.2 THF索式抽提煤樣制備
        2.3.3 高溫熱溶殘煤制備
        2.3.4 抽提率計算公式
    2.4 溶脹度測定
    2.5 煤樣紅外光譜表征
    2.6 元素分析
    2.7 熱重（TG/DTG）分析
    2.8 擴散性能表征方法
第三章 原煤及處理煤的溶脹性能的研究
    3.1 原煤的溶脹性能研究
        3.1.1 原煤的結(jié)構(gòu)表征
        3.1.2 原煤的溶脹性能
    3.2 抽提煤的溶脹性能研究
        3.2.1 抽提煤結(jié)構(gòu)表征
        3.2.2 抽提煤的溶脹性能
    3.3 熱溶煤的溶脹性能研究
        3.3.1 熱溶煤結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 熱溶煤溶脹性能
    3.4 本章小結(jié)
第四章 原煤及處理煤的溶脹動力學
    4.1 原煤的溶脹動力學
    4.2 抽余煤的溶脹動力學
        4.2.1 THF抽余煤的溶脹動力學
        4.2.2 常溫抽余煤的溶脹動力學
    4.3 熱溶殘煤的溶脹動力學
    4.4 本章小結(jié)
第五章 原煤及處理煤的擴散性能的研究
    5.1 理論分析
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 XL原煤及處理煤的擴散行為
        5.2.2 SF原煤及處理煤的擴散行為
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
本文特色和創(chuàng)新
在學研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]煤的結(jié)構(gòu)分析及研究方法[J]. 葉建偉,謝安,馮巧珍.  河南科技. 2011(06)
[2]煤結(jié)構(gòu)研究進展[J]. 程君,周安寧,李建偉.  煤炭轉(zhuǎn)化. 2001(04)
[3]煤結(jié)構(gòu)的研究及其發(fā)展[J]. 陳昌國,鮮學福.  煤炭轉(zhuǎn)化. 1998(02)
[4]煤結(jié)構(gòu)的計算機輔助分子設(shè)計研究[J]. 陳宏剛，李凡，謝克昌.  煤炭轉(zhuǎn)化. 1996(04)
[5]煤的大分子結(jié)構(gòu)與超細物理結(jié)構(gòu)研究（Ⅱ）煤的超細物理結(jié)構(gòu)[J]. 張代鈞,鮮學福.  煤炭轉(zhuǎn)化. 1992(04)
[6]煤結(jié)構(gòu)和反應(yīng)性的多方位認識和研究——Ⅰ.煤的結(jié)構(gòu)[J]. 謝克昌.  煤炭轉(zhuǎn)化. 1992(01)
[7]褐煤溶劑萃取傳質(zhì)過程的研究[J]. 張鐵軍,楊貴林.  燃料化學學報. 1982(01)



本文編號：3713564