褐煤含氧官能团对腐植酸产率的影响

空气作为氧化剂对胜利褐煤进行预氧化,采用碱溶酸析法提取褐煤腐植酸.研究氧化温度和氧化时间对褐煤含氧官能团质量摩尔浓度及腐植酸析出规律的影响,拟合了含氧官能团质量摩尔浓度和腐植酸析出量之间的关系.结果表明:随着氧化温度的升高,胜利褐煤表面含氧官能团质量摩尔浓度先增加后减少,褐煤中羧基质量摩尔浓度在150℃时达到最大值;随着氧化时间的增加,褐煤含氧官能团质量摩尔浓度逐渐增加;腐植酸产率随着氧化温度和氧化时间的增加而增大,随着含氧官能团质量摩尔浓度的增加而上升,酸性含氧官能团含量与腐植酸析出量之间的拟合关系式为y=32.36x-168,R~2=0.67.     

H_2O_2氧解对褐煤腐植酸及含氧官能团的影响

采用H_2O_2氧解褐煤,研究了氧解条件对褐煤腐植酸含量的影响。通过Boehm滴定和FTIR分析研究了氧解条件对含氧官能团含量和基团结构的影响。结果表明,H_2O_2可有效提高褐煤中腐植酸含量、腐植酸含氧官能团含量和褐煤活性;最佳氧解条件为:氧解时间24 h,H_2O_2浓度20%,液固比0.8 m L/g,在此条件下,褐煤中总腐植酸含量增加了12.53%;氧解反应仅使褐煤中含氧官能团含量增加,腐植酸含量增大。     

H_2O_2氧解对褐煤腐植酸及含氧官能团的影响

采用H_2O_2氧解褐煤,研究了氧解条件对褐煤腐植酸含量的影响。通过Boehm滴定和FTIR分析研究了氧解条件对含氧官能团含量和基团结构的影响。结果表明,H_2O_2可有效提高褐煤中腐植酸含量、腐植酸含氧官能团含量和褐煤活性;最佳氧解条件为:氧解时间24 h,H_2O_2浓度20%,液固比0.8 m L/g,在此条件下,褐煤中总腐植酸含量增加了12.53%;氧解反应仅使褐煤中含氧官能团含量增加,腐植酸含量增大。     

褐煤空气氧解生产腐植酸及腐植酸絮凝研究

空气作为氧化剂对褐煤进行氧化,采用"碱溶酸析"法提取褐煤中的腐植酸,探究氧化温度和氧化时间对褐煤中腐植酸质量分数及腐植酸絮凝特性的影响。对氧化前后的褐煤、残渣及腐植酸进行表征,探究褐煤的氧化机理。结果表明最佳工艺条件是:氧化温度为150℃,氧化时间为2 h,在此条件下褐煤中总腐植酸质量分数为56.3%,游离腐植酸质量分数为51.9%,褐煤腐植酸的絮凝极限值为8.8 mmol/L。由研究结果可知:氧化后褐煤中氧元素质量分数明显升高,含氧官能团增加;腐植酸与黄腐酸中氧元素质量分数较高,与腐植酸相比,黄腐酸氧质量分数较高,分子量较小;氧化后褐煤腐植酸的絮凝极限比原煤腐植酸高。     

年青褐煤H_2O_2降解生产黄腐酸工艺及产物性质

对云南金所年青褐煤进行H2O2降解制备黄腐酸的试验研究,通过透析将黄腐酸分为相对分子质量不同的7个级分,对其进行元素分析、红外光谱等研究。结果表明:对黄腐酸产率影响最大的因素是煤与氧化剂质量比,其次是氧化降解时间,氧化剂质量分数影响最小。优化工艺:煤与H2O2质量比1∶0.38,氧化降解温度30℃,氧化降解时间180 min,H2O2质量分数为15%,在此条件下黄腐酸产率达19%。理化分析结果表明:降解产物黄腐酸中总酸性基团、羧基质量摩尔浓度显著提高;随着相对分子质量的增加,氧元素和含氧官能团减少。     

胜利褐煤快速热解特性

为考察热解温度对热解产物品质及挥发分残留的影响,在10 kg/h自制褐煤快速热解提质试验设备上,以胜利褐煤为试验原料,考察了400~900℃热解提质温度对热解产物产率、气体产物组成、半焦微观结构以及残余挥发分的影响。结果表明,随着热解温度的升高,半焦产率逐渐降低,气体产率升高,焦油的产率先升高后降低,700℃时焦油产率最大;热解气体中的CO_2随着热解温度的升高逐渐降低,H_2和CO含量随着热解温度的升高而增加;随着热解温度的升高,挥发分不断释放导致半焦含氧官能团以及高活性的小的缩合芳环减少;热解温度≥700℃,半焦残留的挥发分较低,固定碳较多,基本满足电石用焦的要求。     

Fe_2O_3氧载体四氢呋喃部分氧化制合成气的热力学分析

采用Gibbs自由能最小化法对Fe_2O_3氧载体四氢呋喃(C_4H_8O)部分氧化制合成气反应进行热化学平衡计算,考察了反应物摩尔比n(Fe_2O_3):n(C_4H_8O)、温度和压力等因素对Fe_2O_3氧载体C_4H_8O部分氧化制合成气反应产物的影响,结果表明:随反应物摩尔比增大,合成气摩尔分数及氢碳比(H_2/CO)先增大后减小,在反应物摩尔比为1时,合成气摩尔分数及氢碳比最大;随温度升高,合成气摩尔分数及氢碳比明显增大,800—1 200℃时,合成气摩尔分数较高,氢碳摩尔比在1附近,有利于合成气的制备;随压力增加,合成气摩尔分数及氢碳比减小,低压有利于合成气的制备。在反应物摩尔比为1,800—1 200℃、常压条件下,合成气摩尔分数 95%、氢碳比 0. 94。     

提高内蒙古乌拉特中旗褐煤腐植酸产率的研究

以内蒙古乌拉特中旗褐煤为原料,通过单因素实验研究了褐煤腐植酸的提取工艺以及催化氧化褐煤残渣制备腐植酸以提高腐植酸产率。实验表明:腐植酸产品恒重干燥温度为60℃,干燥时间为6 h;内蒙古乌拉特中旗褐煤腐植酸最佳提取工艺条件为:NaOH浓度为1.0 mol/L、反应时间为1.5 h、反应温度为60℃时,其中腐植酸的产率为21.63%;应用催化氧化法后褐煤腐植酸的产率由21.63%提高到38.03%。     

N_2保护下热预处理对胜利褐煤热解产物分布的影响

采用管式炉反应器在惰性气氛下对胜利褐煤进行脱氧预处理,研究了热预处理对褐煤热解产物半焦产率、焦油产率及气态产物的影响。结果表明:热预处理使得煤半焦产率明显降低,焦油产率升高,气体生成量大于原煤。在600℃热解时,半焦产率最小,焦油产率最大。褐煤中含氧官能团之间的氢键会使得交联反应增加。     

GC-MS联用技术在腐植酸结构研究中的应用

以白音华褐煤为实验原料,5% NaOH溶液为碱氧化溶剂,当褐煤与碱氧化溶剂的固液比为1∶40(g∶mL),搅拌速度为200 r/min,压力为5 MPa,反应时间为30 min,改变反应温度,制备腐植酸热解成分,采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分析腐植酸热解成分的组成和结构。GC-MS分析结果表明:腐植酸热解成分结构中有明显的脂肪化合物,脂肪结构以较短的支链与苯环相连;反应温度不同,腐植酸热解成分结构的元素组成、芳环和含氧官能团有明显的差异。通过对170 ℃、320 ℃热解成分的组成与结构推断,腐植酸可能由C、H、O、N等元素组成,短链脂肪烃或醚键为连接键,酚羟基、醇羟基、醌基、酮基、羧基为含氧官能团,形成单取代或多取代单环或多环芳香族化合物的基本结构单元。     

干燥褐煤的FTIR分析及热解实验研究

为比较空气和过热蒸汽干燥对褐煤化学结构和反应活性的影响,在流化床干燥器中对褐煤进行干燥,采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对原煤和干燥后样品的化学结构参数进行分析,并通过热重分析(TGA)实验对比了不同干燥方式褐煤的热解特征参数和动力学参数.结果表明:褐煤在空气和过热蒸汽干燥过程中,随着温度的升高会逐渐失去羧基和羰基含氧官能团,当温度高于135℃时,空气中干燥的褐煤发生表面氧化反应,而在蒸汽中干燥的褐煤,温度达到160℃仍没有发生氧化反应.干燥后的褐煤与原煤相比,活化能增加,反应活性降低.相同温度下,过热蒸汽干燥后褐煤的活性大于空气干燥后褐煤的活性.     

H_2O_2和氨氮影响臭氧化含溴水溴酸盐生成的机制

研究了H_2O_2、O_3摩尔比、DOC、氨氮含量以及不同水质因素单独与共同作用对BrO_3~-生成的影响。结果表明,水中腐植酸和H_2O_2、O_3摩尔比对溴酸盐生成有较大影响。在不含腐植酸条件下,H_2O_2、O_3摩尔比小于5:1时,H_2O_2对BrO_3~-的生成有促进作用,且促进作用先增大后减小,H_2O_2、O_3摩尔比为1:1时对BrO_3~-生成的促进作用最大;H_2O_2、O_3摩尔比大于6:1时抑制BrO_3~-的生成。在水中存在腐植酸时单独臭氧化,DOC的质量浓度为1 mg/L时,促进了BrO_3~-的生成,DOC的质量浓度大于2 mg/L时,能抑制BrO_3~-的产生;在水中存在腐植酸时H_2O_2/O_3氧化,低含量的H_2O_2可以抑制臭氧化溴酸盐的产生。在不含腐植酸且NH_3-N的质量浓度为0.3 mg/L的条件下,H_2O_2、O_3摩尔比小于1时能促进BrO_3~-的生成。     

甘蔗渣与褐煤低温共热解产物特性分析

采用自制的低温热解装置研究褐煤与甘蔗渣(SB)共热解过程中添加甘蔗渣对褐煤热解特性的影响.结果表明:随着甘蔗渣掺混比的增加,热解油产率呈现先增大后减小的趋势.在甘蔗渣掺混比为20%(质量分数,下同)时,热解油产率达到最大值16.7%,比褐煤单独热解得到的焦油产率增加了13.7%,与焦油计算值产率出现0.57%的最大正偏差.热值分析得出共热解过程有利于褐煤和甘蔗渣的能量富集,共热解半焦比原煤半焦的热值大;焦油的FTIR谱表明,添加甘蔗渣会促进褐煤中—OH和—CH_3官能团的断裂和分解,会使甘蔗渣中羧基官能团以其他含氧官能团形式转移到焦油中,有利于焦油轻质化;热重分析表明,热解过程分为三个阶段,甘蔗渣的添加对褐煤的快速热解阶段影响显著,使褐煤的最大失重速率增加,提高了8.96%,最大失重速率所对应的热解温度降低了98.8℃,甘蔗渣的添加一定程度上促进了热解反应的进行.     

KOH对低阶煤在超临界水中制取富氢气体的影响

以超临界水介质中低阶煤制取富氢气体为目的,利用120 ml小型间歇反应装置,在KOH/煤为0.7％～10％(质量)、温度400～650℃、压力12～30 MPa、停留时间0～30 min的范围内,考察了KOH催化下操作参数对小龙潭褐煤反应特性的影响。结果表明,随着KOH/煤质量比的增加,煤转化率和气体产率升高。KOH/煤质量比为10％时,气相产物中H_2百分含量增加一倍,H_2产率提高1.7倍。升高反应温度可以使KOH的催化作用更显著。对比氮气气氛和超临界水中煤催化热解反应发现,反应温度为600℃时,添加相同量的KOH催化剂,氮气气氛下煤转化率升高4.4％(质量),SCW条件下煤转化率升高7.8％(质量),说明超临界水反应环境下KOH的催化作用更加明显。提高反应压力可以促使煤转化率和气体产率升高。与KOH添加量和温度相比,停留时间对H_2产率的影响较小,随着停留时间的延长,CH_4产率略有增加。     

环氧化液体丁二烯-苯乙烯共聚物的制备

采用阴离子聚合制备了线型和星型液体丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(LBSC)、含渐变段共聚物和无规共聚物。采用甲酸-H_2O_2原位法对上述LBSC进行了环氧化反应。考察了H_2O_2用量、环氧化反应时间和温度、相对分子质量、苯乙烯含量和序列结构等对LBSC环氧化反应的影响;研究了环氧化液体丁苯共聚物(ELBSC)偶联剂对聚丁二烯活性链末端偶联反应的影响。结果表明:控制H_2O_2用量可以得到环氧值可控的ELBSC,当H_2O_2与丁苯共聚物中聚丁二烯双键的摩尔比为0.6,反应时间在120 min,温度在50℃时可达到最大环氧值;随着ELBSC用量的增加,偶联效率逐渐增大,相对臂数逐渐减小,在环氧基团与锂的摩尔比为1.0时偶联效率最大。     

基于Fe_2O_3-V_2O_5-ZnO的奇台风化煤催化氧化工艺及其结构表征

采用Fe_2O_3-V_2O_5-ZnO复合固体酸催化剂,对奇台风化煤进行催化氧化制备腐植酸。通过正交实验对催化氧化工艺条件进行了优化,并且采用XRD、TEM研究了Fe_2O_3-V_2O_5-ZnO催化剂的微观结构及形貌。结果表明,在酸煤比4∶l(v/w),反应温度80℃,反应时间2h,Fe_2O_3-V_2O_5-ZnO催化剂用量3%时腐植酸产率可达77.5%,表明Fe_2O_3-V_2O_5-ZnO催化剂能显著提高腐植酸的产率。微观结构分析表明Fe_2O_3-V_2O_5-ZnO复合固体酸催化剂结晶性较好,同时具有良好的分散性。     

O_3/H_2O_2协同氧化脱除FCC柴油中含硫化合物

以O_3为氧化剂,H_2O_2为催化剂,无水甲醇为萃取剂,通过协同氧化—萃取方式脱除FCC柴油中的含硫化合物。利用气相色谱硫化学发光检测器测定FCC柴油和精制油中硫化物的分布和含量,利用傅里叶红外光谱仪对FCC柴油、氧化油以及精制油中所含官能团进行分析。同时考察了H_2O_2加入量、反应温度以及剂油比对FCC柴油脱硫效果的影响。结果表明,在质量分数为30%H_2O_2用量为5 mL、反应温度为50℃、反应时间为50 min以及剂油比为1∶1的最佳反应条件下,FCC柴油中的含硫化合物脱除率可达90. 80%。     

基于UV/H_2O_2和UV/PS工艺降解水体中磺胺吡啶研究

采用高级氧化技术-紫外/双氧水(UV/H_2O_2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺降解磺胺吡啶(SPY)。研究表明,紫外与氧化剂(H_2O_2、PS)联用可显著提高去除率,其反应符合拟一级动力学模型。目标污染物磺胺吡啶的去除率在一定浓度内随着氧化剂H_2O_2和PS浓度升高而升高;磺胺吡啶初始浓度越大,反应速率越小;UV/H_2O_2工艺降解磺胺吡啶最大去除率发生在p H=3,而UV/PS工艺降解SPY在p H=11时去除率最大;Na Cl会抑制UV/H_2O_2和UV/PS工艺对目标污染物的降解,而适当的Na HCO_3可促进降解反应的进行;腐植酸对UV/PS工艺产生抑制作用,低浓度腐植酸(≤1 mmol/L)对UV/H_2O_2工艺则有促进作用。     

基于UV/H_2O_2和UV/PS工艺降解水体中磺胺吡啶研究

采用高级氧化技术-紫外/双氧水(UV/H_2O_2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺降解磺胺吡啶(SPY)。研究表明,紫外与氧化剂(H_2O_2、PS)联用可显著提高去除率,其反应符合拟一级动力学模型。目标污染物磺胺吡啶的去除率在一定浓度内随着氧化剂H_2O_2和PS浓度升高而升高;磺胺吡啶初始浓度越大,反应速率越小;UV/H_2O_2工艺降解磺胺吡啶最大去除率发生在p H=3,而UV/PS工艺降解SPY在p H=11时去除率最大;Na Cl会抑制UV/H_2O_2和UV/PS工艺对目标污染物的降解,而适当的Na HCO_3可促进降解反应的进行;腐植酸对UV/PS工艺产生抑制作用,低浓度腐植酸(≤1 mmol/L)对UV/H_2O_2工艺则有促进作用。     

基于Aspen Plus的气流床煤粉富氧气化模拟研究

基于Aspen Plus软件的Gibbs自由能最小化法,建立了煤粉在气流床中的富氧气化模型,该模型预测气化温度、产气组分和产气热值,与试验结果吻合良好。利用Aspen Plus的灵敏度分析模块研究氧气体积分数对气化温度、气体组分、产气热值、气体产率、有效气产率、碳转化率、气化效率及煤气污染物的影响,结果表明:随着氧气体积分数的增加,气化温度逐渐升高,H_2,CO和CO_2含量逐渐增加,而N_2的含量逐渐降低,气体产率逐渐降低,有效气产率逐渐增加,产气热值、碳转化率和气化效率逐渐升高。随着氧气体积分数的增加,粗煤气中H_2S的质量浓度逐渐增加。