伊敏褐煤不同组分相互作用的热重-质谱分析

煤成烃及煤化作用一直是煤化学领域的核心问题,为深入理解煤成烃及煤化作用机制,选用伊敏原煤及其不同有机组分为研究对象,运用热重-质谱(TG-MS)联用系统,在详细分析伊敏煤6种不同有机组分的热解特征以及主要气态产物(H₂、CH₄、C₂H₆、CO₂和苯)的在线析出行为的基础上,对不同有机组分的相互作用机制进行了深入探讨。原煤的热失重曲线及产物的生成曲线不是其不同有机组分热失重曲线和产物生成曲线的简单加和,表现为峰的个数和形状均存在较大差异,表明在热解过程中煤中不同有机组分间存在着相互作用。为进一步理解其相互作用机制,对不同有机组分间互不影响时各产物的逸出速率曲线进行了计算,详细分析了不同有机组分对不同气态产物生成的影响,结果显示:煤中的矿物质对H₂、CH₄及烷烃类的生成具有促进作用,对CO₂的生成具有抑制作用,而对苯的生成影响不显著;腐植酸的存在促进了C₂H₆的生成,抑制了...     

伊敏褐煤和腐殖酸中稀土元素的地球化学特征差异分析

运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)及常规化学分析方法,对伊敏褐煤稀土元素含量等地球化学特征进行了分析,认为伊敏褐煤稀土元素主要赋存在黏土矿物和含钛矿物中,而黄铁矿、碳酸盐、硫酸盐等矿物中稀土元素含量低,具有稀释效应。稀土元素在脱灰煤提取腐殖酸和脱灰煤提取腐殖酸残煤中的赋存有一定的互补性,稀土元素在脱灰煤提取腐殖酸中相对富集程度为轻稀土<中稀土<重稀土,稀土元素在脱灰煤提取腐殖酸残煤中的相对富集程度为轻稀土>中稀土>重稀土,表明稀土元素在有机质中的分布具有重稀土主要赋存在腐殖酸中、轻稀土主要赋存在煤主体有机结构中的配分特征。     

加热作用对褐煤自燃过程影响的红外光谱研究

 利用原位傅里叶红外光谱仪实时在线测试了褐煤分别在通入氮气和氧气的程序升温条件下主要活性官能团的变化规律,通过对比分析研究了程序升温的加热作用对煤氧化过程产生的影响。结果表明：在这两种气氛条件下各主要活性官能团都呈现先减少后逐渐增加的连续变化趋势;仅靠程序升温的加热作用也会导致煤自身发生反应,但是加热作用对煤中官能团变化的影响与氧化条件下的影响趋势是一致的。     

羧甲基纤维素钠红外及变温红外光谱研究

采用红外光谱(IR光谱)技术开展了羧甲基纤维素钠的结构研究实验发现:羧甲基纤维素钠主要存在着ν_(C=O-羧甲基纤维素钠)、δ_(CH_2-羧甲基纤维素钠)、ω_(CH_2-羧甲基纤维素钠)和ν_(C-OH-羧甲基纤维素钠)等红外吸收模式;采用变温红外光谱(TD-IR光谱)进一步开展了羧甲基纤维素钠的热稳定性研究实验,发现在293～393 K的短时间加热过程中,羧甲基纤维素钠的吸收频率及强度都有明显改变。本项研究显示出IR光谱和TD-IR光谱在重要的改性纤维素产品(羧甲基纤维素钠)结构及热稳定性研究中的重大作用。     

黄芪变温红外光谱研究

采用红外(IR)光谱技术,开展了黄芪的分子结构研究。实验发现:黄芪存在着CH_2不对称伸缩振动模式(ν_(asCH_3-黄芪))、CH_2对称伸缩振动模式(ν_(sCH_2-黄芪))、C=O伸缩振动模式(ν_(C=O-黄芪))、C-O伸缩振动模式(ν_(C-O-黄芪))等。在303～393 K的温度范围内,采用变温红外(TD-IR)光谱技术进一步开展了黄芪的热稳定性研究。实验发现,在短时间加热过程中,黄芪的热稳定性降低,本项研究拓展了TD-IR光谱在重要的药食同源食品(黄芪)结构及热稳定性的研究范围。     

低温热提质褐煤的理化结构演化及燃烧特性

选取胜利褐煤在流化床台架上进行不同温度(200～500 ℃)和气氛(氮气、模拟烟气和有机气氛)的温和热解提质实验,采用热重分析仪研究提质煤的燃烧特性,分别使用傅里叶转换红外光谱（FTIR）和氮气等温吸附方法研究提质前、后煤的化学和物理结构的变化规律。结果表明：热解过程提高了褐煤的发热量,降低了水分和自燃倾向。模拟烟气增加了提质煤的热值损失率,而有机气氛降低了热值损失率。煤中的含氧官能团和脂肪烃结构随着热解温度的升高而逐渐分解,挥发分的析出和热变形导致了提质褐煤平均孔径的减小和比表面积的增大。500 ℃模拟烟气气氛下煤的理化结构变化最为显著。褐煤提质后物理化学结构的变化使得提质煤燃烧热稳定性增强,自燃倾向降低,而提质气氛对煤的燃烧特性影响较小。     

褐煤碳结构与含氧官能团分析方法研究

针对褐煤的结构特点（无定型碳结构和高氧含量等）,介绍了其各种含氧官能团和碳结构的分析方法,对化学滴定法、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和X-射线衍射（XRD）光谱分析方法进行了说明和比较;重点解释了一种使用傅里叶变换拉曼光谱（FT-Raman）半定量分析褐煤及其衍生半焦炭结构的方法。根据褐煤及其半焦炭的碳结构特征,Raman光谱被解析为具有一定物理意义的10个子峰,试验证明该方法能够有效地半定量分析无定型碳结构中的分子结构信息。     

哈尔乌素矿区6号煤FTIR特征

采用傅里叶变换红外光谱仪对采自哈尔乌素矿区6号煤层中的4个样品进行了红外光谱(FTIR)分析。通过对红外光谱曲线的分峰拟合,可以得到样品中官能团种类与含量的信息。结果表明:哈尔乌素矿区6号煤中苯环二取代是芳香烃的主要结构;亚甲基、甲基、次甲基含量依次降低,煤中烷基侧链较多,支链化程度高;羟基的主要存在形式是自缔合羟基氢键;在醚氧、羰基和羧基三种含氧官能团中,醚氧的含量最高。通过对样品红外结构参数和最大镜质体反射率之间相关性的探讨,发现红外结构参数的变化与煤化作用过程第一次跃变的发生存在密切关系。     

溶剂萃取后构造煤的微晶及化学结构参数变化特征

以山东腾南煤田金源矿为研究区,采集不同煤体破坏程度的煤样,通过溶剂分级萃取实验,利用X射线衍射(XRD)和核磁共振(NMR)测试技术,对比分析了萃取前后煤样的微晶结构参数,探讨了化学结构特征参数的变化规律。研究表明:(1)在不同溶剂的分级萃取下,不同煤体结构煤的累计萃取率从小到大依次为原生结构煤、碎裂煤、碎粒煤、糜棱煤,其中THF溶剂对各类煤样的萃取率最大;(2)溶剂萃取后,各类煤样的碳原子网面间距(d_(002))、堆砌度(L_c)和延展度(L_a)均大于原煤。随着萃取级数的增加,各煤样的碳原子网面间距(d_(002))呈现较复杂的变化趋势,BSU的堆砌度(L_c)除了糜棱煤随着萃取的深入有略微减小外,总体上随着萃取级数的增加呈现增大的趋势;(3)随着构造变形的增强,构造煤的芳碳率呈增大的趋势,而脂碳率的数值变化有明显减小的趋势。溶剂的萃取作用中,脂族类的小分子化合物更容易溶出,芳香环上的小分子化合物萃取率较低。     

神府煤煤岩组分粉碎解离特性研究

文章以神府低变质3-1烟煤为对象,根据镜煤和丝炭粉碎特性的不同,通过粉碎、筛分试验进行初步富集,并用等密度梯度离心法测定产品各密度级产物的产量和解离程度。试验结果表明,CM41型粉碎分级系统对镜质组和惰质组的解离作用优于气流粉碎分级系统。     

宝日希勒褐煤半焦的浮选试验研究

低温热解提质后褐煤中的有机质成分和煤化程度都发生了变化;通过对比褐煤和褐煤半焦的红外光谱,发现褐煤半焦中的亲水性官能团主要为羟基、氢键、胺基和醚等,且其含量要小于在褐煤中的含量;对褐煤半焦进行粒度分析和浮选试验,捕收剂采用0#柴油、煤油、ZS和它们的两两组合,发现组合药剂制度的浮选效果优于单纯的药剂制度,但无论采用哪种药剂制度,褐煤半焦的药剂消耗量都巨大,精煤灰分偏高。并对药剂消耗量大的原因进行了分析,认为半焦中较高的孔隙度是主导因素。     

不同煤种模拟炼焦时化产回收的实验研究

化工产品的回收在焦化企业中占有越来越重要的地位,模拟炼焦和化产回收的实验研究可为考察不同煤种的炼焦化产品收率提供参考。针对不同变质程度的煤种,通过模拟炼焦和化产回收装置进行了1 kg模拟炼焦实验研究。研究结果表明,将理论研究与炼焦模拟实验和化产回收实验相结合,才能准确预测焦炭工业生产中的化工产品回收率等指标。     

阜康矿区白杨河西煤层气井网布设的探讨

为调查并评价新疆阜康矿区白杨河西煤层气的资源潜力和可采性,在白杨河西一带布设了煤层气小井网。通过对该区地形地质条件和煤层气储层特征的分析,结合国内其它地区小井网布设的经验,确定采用"W"型布设井网,并确定了井间距,以期对今后本区煤层气勘查有所借鉴。     

不同预处理方式和模拟产气实验对煤结构的影响

采用傅里叶红外（FTIR）及X-射线衍射（XRD）对反应前后煤体的结构进行检测,结果表明：原煤样经酸氧化、白腐真菌降解以及随后的模拟产气实验后,芳香环逐步被打开,芳香层片间距增大,芳香层数减少,碳碳键断裂处引入了羟基等官能团;煤样的大分子结构被降解,芳香结合程度降低。这表明所选取菌群可以有效降解低变质程度煤。