煤粒度及变质程度对煤燃烧时氯的析出特征的影响

热重分析联合红外光谱及热重分析联合质谱技术是一种研究煤燃烧时各种氧化气体析出特征的有效方法。本文着重考查了煤在燃烧时粒度质程度对氯的析出特征的影响，煤的粒度愈小则ＨＣｌ初始析出温度Ｔｉ及最大析出峰温度Ｔｍｑｘｉ愈有所提前。     

煤沥青对不同变质程度煤成焦性能的影响

为了考察煤沥青与不同变质程度煤的共炭化特性,利用40kg小焦炉模拟炼焦试验,进行了单种煤5%与10%的煤沥青添加的各煤种的炭化研究.研究结果表明,沥青对不同变质程度煤生成焦炭的显微结构影响不同.对低变质程度的中低黏结性煤,增加了焦炭光学组织指数OTI;对黏结组分充足的中等变质程度煤的OTI影响较小;对高变质程度煤OTI影响显著.沥青对不同变质程度煤生成焦炭的机械性能影响不同.对低变质程度的中低黏结性煤,溶解作用较明显,对机械强度有较大改善;对黏结组分充足的中等变质程度煤的成焦性能影响较小;对高变质程度煤成焦性能影响最为明显,可显著改善焦炭机械性能和热性质.     

不同煤阶煤的吡啶抽提FTIR谱研究

在相同的实验条件下,对四种不同煤阶的煤用搅拌抽提法进行吡啶抽提,并利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)对原煤及残煤进行了定量测试,讨论了不同抽提率产生的原因,研究了吡啶抽提前后官能团含量的变化。分析表明,溶剂吡啶主要作用于煤基本结构单元芳核的侧链和桥键。     

低变质程度煤制浆中试试验研究

为研究适合宁东煤制备水煤浆的工艺条件,以水煤浆制备中试装置为基础,通过调整磨机装球比例、添加剂加量试验、可制浆浓度试验、磨机负荷试验,得出了钢球最佳装填量为40%。在此条件下,添加剂加量在0.45%~0.50%,该煤可制取质量分数为62%~63%的煤浆,并能保证较高的磨机生产负荷。     

热解粒状焦化学反应活性随温度及煤变质程度变化的研究

采用ＭＲＦ热解工艺，在５００￣７００℃范围内得到了３种低变质煤的粒状焦，并进行了其化学反应活性的测试。本文重点探讨了粒状焦化学反应活性与热解温度的关系，以及煤变质程度对反应活性的影响；从理论上阐述了产生这些影响的内在原因，研究结果对利用低变质煤生产高质量的粒状焦将具有一定的指导意义。     

不同变质煤热解和气化中燃料氮的转化规律

利用水平管式炉对不同变质程度煤进行了热解和气化实验,并利用傅里叶红外气体分析仪对热解和气化过程中主要含氮产物的释放规律进行了研究.结果发现,煤的变质程度对煤热解和气化过程中HCN的释放具有重要影响,而对NH3的释放影响较小.对于低变质程度煤来说,挥发分含量较高,而挥发分的深度裂解是HCN产生的主要来源.因此,低变质程度煤热解过程中转化为HCN的燃料氮份额高于高变质程度煤;对于不同变质程度煤在热解过程中转化为NH3的燃料氮份额则大致相当.对不同变质程度煤在CO2气氛条件下气化反应过程中含氮产物生成规律的研究发现,焦炭氮几乎全部转化为NO;转化为NH3的燃料氮份额有所增加;除印尼褐煤外,转化为HCN的燃料氮份额也有所增加;此外,对CO2气化过程中NO的生成机理进行分析,认为焦炭氮的直接氧化可能是NO产生的主要来源.     

不同变质程度的煤制活性炭孔隙结构分析

在Autosorb—lC全自动物理化学吸附仪上使用N2和CO2对宁夏太西、山西大同和内蒙古准格尔3种不同变质程度的煤为原料制备的活性炭进行孔隙结构分析,用BET方程处理N2等温吸附数据,计算比表面积;用DFT法处理CO2等温吸附数据,进行微孔分析：用BJH法计算中孔孔径分布。从得出的结果可以看出,随着原料煤变质程度的加深,所制备的活性炭微孔和比表面积增大,超微孔、中孔体积变小,平均孔径变窄。分析结果表明。原料煤的性质是影响活性炭孔隙结构的主要因素。     

油水界面张力和煤的变质程度对煤油团聚脱灰的影响

通过理论推导和试验证明，油水界面张力大的油对煤的选择性好，能提高精煤的脱灰率。变质程度深的煤可直接进行油团聚，而年轻煤则需加入醇类改善煤的表面性质，才能达到团聚的目的。     

煤的变质程度对焦炭性质影响的研究

对不同变质程度的5种烟煤进行了5 kg实验焦炉炭化实验.并就单种煤的结焦性与对应焦炭的微晶结构间的关系进行了探讨.结果表明,1/3焦煤焦炭、焦煤焦炭的冷态强度和热态强度较好;X射线衍射(XRD)分析结果表明,肥煤焦炭的炭结构因子(La/Lc)最小,石墨化程度最高.焦炭的真相对密度(TRD)随着La/Lc的增大而减小.     

用FTIR法对煤沥青热氧化过程中结构转变的研究

本文采用KBr-CsI压片法研究了若干热氧化煤沥青和中间相样品的红外光谱结构特征。结果表明,沥青的热氧化反应分二段进行,第一阶段发生脂肪性取代基团的氧化,脂链的消耗导致生成羧酸,羧酸酐,脂醚和酮等含氧化合物。而酚羟基则发生缩合反应失去水转成芳醚。脂链氧化消失后转入第二氧化阶段,芳香氢的氧化。芳氢氧化导致芳核缩聚增大。氧化沥青中的QI具有和全沥青相似的结构,不同点仅在脂链少,含OH,COOH取代基较多,芳香氢较少。     

高变质程度煤粒度对焦炭质量的影响

为进一步提升焦炭质量,在保证炼焦工艺和设备不变的基础上,可通过对煤粒度调整得到高质量的焦炭.重点对高变质程度煤(包括有无烟煤、瘦煤以及贫瘦煤),在不同煤粒度下对应焦炭的机械强度、冷态强度和热性能进行对比试验研究,最终得到不同高变质程度煤的最佳煤炭粒度,对于指导提升焦炭质量的生产具有重要意义.     

烟煤变质程度对焦耳热闪蒸多孔碳孔隙和晶体结构的影响

以不同变质程度的烟煤为原料,K₂CO₃为活化剂,采用焦耳热闪蒸法在不同电压下制备了多孔碳。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、低温氮气吸附、拉曼光谱等表征手段考察了烟煤变质程度以及闪蒸电压对多孔碳的孔隙特征及晶体结构的影响。结果表明：焦耳热闪蒸方法产生的瞬间高温在有限空间内产生的压力效应和热膨胀效应是孔隙形成和扩展的驱动力;低变质程度的朔州煤在碱碳比3∶1,闪蒸电压80 V时,制备的多孔碳的比表面积为601.95 m²/g、总孔容为0.44 cm²/g,孔隙结构最发达;高变质程度的长治煤在碱碳比3∶1,闪蒸电压160 V时,制备的多孔碳的石墨化程度最高。     

煤的粒度及变质程度对层燃过程中细微颗粒物排放的影响

利用激光粒度仪对煤在层燃锅炉燃烧过程中排放的烟尘进行测定，研究了不同变质程度和粒度的煤在燃烧过程中细微颗粒物排放的规律。实验结果表明在层燃过程中，随着煤样粒度减少，细微颗粒物的排放量增加；随着煤的挥发分降低，细微颗粒物排放量减少；粘结性增大，细微颗粒物排放量减少。     

徐州镜煤分级分次萃取物的FTIR分析

为了研究煤中可溶有机质的存在方式与溶出行为,采用石油醚和CS2两种溶剂对徐州镜煤进行分级分次萃取,并以FTIR对各次萃取物进行了分析．结果表明：两种溶剂萃取物重要基团FTIR吸收峰随时间的变化关系均呈波形曲线变化规律;石油醚萃取时溶出的主要是煤中以游离态存在的可溶分子,脂肪族成分和含OH（-NH）的成分是其主要产物,且均以中、长链的成分为主;而CS2萃取除溶出游离态的可溶分子外,还可以渗入煤孔隙中溶出孔隙内的可溶分子,且可溶物中有大量的某种特定链长的脂肪族成分存在,而含OH（-NH）的成分则以短链的为主．     

Fe2O3对高变质程度脱灰煤热解反应性与半焦结构的影响

利用热天平研究了共混合法负载Fe₂O₃高变质程度脱灰煤的热解反应性,结果表明煤粉负载Fe₂O₃后热解反应性高于无负载的热解反应性。负载Fe₂O₃煤样在程序升温加热的马弗炉中制备出半焦,利用FTIR、XRD和RAMAN 等分析了半焦结构。由TG和FTIR可知,负载Fe₂O₃煤样热解时,热解转化率增加,热解后自由基增加。由XRD可知,Fe₂O₃没有使得煤样半焦的002峰衍射角发生明显变化,但使L_a和L_c参数明显降低,说明半焦的微晶结构石墨化程度降低。另外,在XRD分析谱图中发现部分Fe₂O₃被还原成FeO。由RAMAN可知,Fe₂O₃使半焦的G峰峰面积降低,D峰峰面积增加,说明半焦的有机结构有序化程度降低。     

多种中变质煤配煤炼焦的生产实验研究

以山西省宁武煤田1/3焦煤为主要原料,进行配煤炼焦的生产实验研究,设计出9种配煤方案,使用20kg铁箱装煤,放入66型焦炉碳化室内进行生产实验,对所生产焦炭进行质量检测.结果表明,利用宁武煤1/3焦煤为主要原料炼制合格的冶金焦是可行的;通过配以肥煤和瘦煤的方法,可以提高宁武煤的使用量,达到减少珍贵煤种主焦煤使用量的目的,实验中未采用主焦煤配制,同样可以炼制出合格的冶金焦;实验结果未能达到一级冶金焦的标准,说明要炼制一级冶金焦,还需配入主焦煤.     

Fe2O3对高变质程度脱灰煤热解反应性与半焦结构的影响

利用热天平研究了共混合法负载Fe₂O₃高变质程度脱灰煤的热解反应性，结果表明煤粉负载Fe₂O₃后热解反应性高于无负载的热解反应性。负载Fe₂O₃煤样在程序升温加热的马弗炉中制备出半焦，利用FTIR、XRD和RAMAN 等分析了半焦结构。由TG和FTIR可知，负载Fe₂O₃煤样热解时，热解转化率增加，热解后自由基增加。由XRD可知，Fe₂O₃没有使得煤样半焦的002峰衍射角发生明显变化，但使L_a和L_c参数明显降低，说明半焦的微晶结构石墨化程度降低。另外，在XRD分析谱图中发现部分Fe₂O₃被还原成FeO。由RAMAN可知，Fe₂O₃使半焦的G峰峰面积降低，D峰峰面积增加，说明半焦的有机结构有序化程度降低。     

不同变质程度超微煤粉对重金属离子的吸附性能

重金属离子由于具有毒性、难以生物降解且可在生物体内累积,严重威胁人类的身体健康。吸附是去除重金属离子的一种可行有效的方法。本文选择褐煤、烟煤、无烟煤3种变质程度不同的煤种,通过高能球磨获得超微煤粉。研究了3种超微煤粉对水溶液中Ni²⁺和Cr⁶⁺的吸附动力学与热力学以及投加量与pH值对吸附效果的影响。结果表明3种煤粉对Ni²⁺、Cr⁶⁺的吸附量均随时间的增加而增加,并且Ni²⁺的处理效果明显好于Cr⁶⁺,在180min时褐煤、无烟煤与烟煤对Ni²⁺、Cr⁶⁺的吸附量分别为3.906mg/g、3.582mg/g、2.983mg/g和1.953mg/g、1.774mg/g、0.487mg/g。3种煤粉对两种重金属离子的吸附均符合二级吸附动力学和Freundlich等温式,随着投加量与pH值的增加,去除效果增加,在相同条件下,褐煤的吸附效果优于烟煤与无烟煤。     

不同变质程度煤的液化差异及其分子结构研究

对霍林河14煤、补连塔2-2煤和新疆41煤三个不同变质程度煤样,分别进行了加氢液化实验.结果表明,三种煤样的油产率和转化率高低顺序为霍林河14煤、新疆41煤、补连塔2-2煤,并采用红外光谱实验方法对三种煤样液化的差异进行了分析.分析认为,煤中芳香氢和脂氢强度的不同是导致不同煤液化转化率和油收率差异的重要原因;羟基和含氧官能团的丰度则对不同煤液化水产率的高低和气体产物中CO2和CO气体的多少具有较高的影响;此外,利用三个煤样的元素分析数据和红外光谱实验结果,采用Chem3D软件分别模拟建立了三种煤样的分子结构,通过与实验数据比较,认为所建立的煤分子结构比较合理.