MnS掺杂多孔碳复合材料的制备及电化学性能（两张发票1000+2500）

褐煤作为低级煤资源利用率不高，但褐煤中具有腐植酸成分，将褐煤中提取的腐植酸作为化肥原料，提取后剩余残渣作为碳源，与MnS纳米粒子制备了MnS@C复合材料。采用XRD、拉曼光谱、XPS、N2吸附-脱附、SEM和TEM对样品进行了表征。将该复合材料应用于锂离子电池负极材料，对其电化学性能进行了测试。结果表明，MnS@C复合材料的比表面积和孔容分别为117.19m2/g和0.044mL/g，该电极在0.1 A/g电流密度条件下循环200次后比容量高达830 mA‧h/g，且电极容量保持率为99%左右。在0.2、0.4、0.8、1.0、1.2和1.6 A/g电流密度下比容量分别为644、522、427、399、373和348mAh/g，展现出良好的倍率性能。MnS@C复合材料优异的电化学性能得益于碳基体的存在，不仅可以缓解MnS纳米粒子在嵌锂/脱锂过程中的体积膨胀，而且展示了锂离子电池高性能的巨大潜力，为褐煤的高值化利用作出巨大贡献。     

粗煤气环境下褐煤热解过程中CH_4逸出规律研究

现对鄂尔多斯褐煤在粗煤气环境下快速热解气化过程中CH_4生成逸出规律进行研究。研究了温度、压力、气氛对CH_4生成特性的影响。在H_2/CO/N_2气氛下,CO歧化反应较CO甲烷化反应易进行;煤加压热解过程中CH_4总产量随温度升高而增大,700 ℃时达到最大,该变化规律主要受H_2/CO/N_2气氛中CO甲烷化反应控制。在H_2/CO_2/N_2混合气氛中,水煤气变换逆反应远比CO_2甲烷化反应容易进行,特别是在温度升至700 ℃后,前者反应CO_2转化率远远超过后者,煤热解CH_4总产量随着温度升高而增大,在800 ℃时达到最大,之后略有减少,该变化规律主要受水煤气变换的逆反应控制。实验表明,在粗煤气环境中,700 ℃是煤热解最佳反应温度。     

褐煤改性对其表面特性及成浆性的影响

针对蒙东胜利褐煤孔隙率高、表面含氧官能团丰富、储运困难、成浆性差等问题,以阴离子石蜡乳液对褐煤表面进行改性,对褐煤改性前后表面性质的变化和成浆性进行研究。采用热重分析仪(TG)研究了空干基褐煤(ADL)和改性空干基褐煤(BADL)的热失重规律;采用X射线光电子能谱(XPS)、氮气吸附比表面积测试法(BET)对热风干燥后的褐煤(DL)和改性后的干燥基褐煤(BDL)表面官能团、比表面积和孔结构进行研究;通过成浆性试验研究改性前后褐煤成浆性的变化。结果表明,ADL通过阴离子石蜡包覆改性后,50～150℃时,BADL质量变化速率绝对值小于ADL,117. 82℃时,绝对值相差最大,为0. 34%/min; DL通过阴离子石蜡包覆改性后,表面无机氧含量从0. 64%降低至0. 20%,CO和COO—含量分别从13. 93%和12. 22%降至13. 11%和12. 03%;比表面积从8. 790 m2/g变为14. 995 m2/g;孔体积从0. 041 cm3/g降低至0. 032 cm3/g,平均孔径从32. 697 nm降低至17. 054 nm;以水煤浆表观黏度小于1 300 m Pa·s、流动性好于B-(12 cm)为评价标准,褐煤改性后结合使用分形级配制浆工艺,最高成浆浓度可达60. 59%,与未改性前相比,最高成浆浓度提升了10个百分点,表观黏度从1 059 m Pa·s降至682 m Pa·s,提高了水煤浆的稳定性。     

水热处理过程中伊敏褐煤微观结构的演变规律

褐煤水热处理可以脱除有害元素,降低n(O)/n(C)比,提高煤阶,有利于煤的洁净利用。利用高压反应釜对褐煤进行水热处理,采用拉曼光谱(Raman)和傅立叶红外光谱(FTIR)对处理后的煤样的化学结构进行分析,探索了不同温度水热处理后煤样微观结构的演变规律。结果表明:150℃水热处理时部分含氧官能团脱除,同时,部分脂肪族侧链断裂及不稳定大分子芳环结构分解形成小分子芳环结构,部分CO分解形成各类醚和羟基;当水热温度升至200℃,处理后褐煤的芳香度指数(R)和芳香结构稠合指数(DOC)上升,表明煤内缩合结构增加,同时,缺陷结构和杂环被去除,大分子芳环结构相对增加,CO大量分解;水热温度继续升高至250℃,褐煤发生氢转移反应导致脂肪族侧链增加;当水热温度达到300℃时,褐煤的芳环结构被破坏,交联结构和无定形碳增加。     

褐煤氧化升温中含氧基团的变化规律

煤分子中的含氧基团是发生煤氧复合反应,引起煤炭自燃灾害的关键因素。通过原位傅里叶红外光谱试验,对褐煤氧化升温过程中的含氧基团变化进行了定性和定量分析,研究煤氧复合反应过程中含氧基团的变化规律。结果表明:低温氧化过程中,褐煤中羟基含氧官能团是参与早期30℃～80℃范围煤氧复合反应的关键含氧官能团,含氧官能团中其化学活性最高,特征吸收峰强度下降幅度最大,220℃时,下降幅度超过了70%;羧基、羰基、脂肪醚基和芳香醚基等4类含氧官能团含量随温度升高而升高,上升幅度依次:羰基羧基脂肪醚芳香醚。煤氧复合反应的低温阶段20℃～220℃为高温阶段积累了大量的羧基、羰基化合物等中间过渡产物。     

循环流化床脱硫灰用于水泥生产的研究

褐煤作燃料热电厂产生的循环流化床脱硫灰应用于我公司2 500 t/d新型干法窑生产线水泥生产，由于褐煤中全硫含量偏高且波动大，由此致使脱硫过程中脱硫剂比例变化波动也大，将熟料、矿渣、脱硫灰分别用小磨粉磨后进行试验，在试验基础上，除了对该脱硫灰超细粉磨外，同时必须要解决脱硫灰的均化和f-CaO消解问题，通过技术改造使系统设备、工艺更加适合采用脱硫灰复掺技术。