采用位移传感器考察萃余煤在乙醇中溶胀特性

通过对煤样进行正己烷和四氢呋喃索氏萃取处理,脱除了煤中低分子化合物,萃余煤在不同温度下真空干燥处理以避免萃取溶剂的残留,采用位移传感器溶胀测量装置考察并对比了原煤和萃取处理后煤样在乙醇中的溶胀特性.结果表明,不同温度下真空干燥处理萃余煤的热脱附-质谱分析显示,110℃真空干燥24h处理萃余煤出现萃取溶剂分子质谱特征碎片离子逸出峰,150℃真空干燥24h处理萃余煤没有出现显著溶剂分子质谱特征碎片离子逸出峰.四氢呋喃萃取处理后煤样,110℃真空干燥后,初始时刻溶胀速率较原煤显著增快,且平衡溶胀比显著增加;150℃真空干燥后煤样,由于进一步脱除了煤中残留的四氢呋喃,在乙醇中初始时刻溶胀速率降慢,平衡溶胀比减小,与原煤相近;正己烷萃取处理后110℃和150℃真空干燥后煤样的初始时刻溶胀速率较原煤降低,110℃真空干燥后煤样平衡溶胀比与原煤相比显著降低,150℃真空干燥后煤样的平衡溶胀比增大,与原煤相近.     

新疆伊犁煤溶胀行为的研究

本文研究了新疆伊犁煤在甲苯、甲醇、四氢呋喃（THF）、N-甲基吡咯烷酮（NMP）和陆梁原油不同溶剂下的溶胀行为,考察了煤预处理温度、不同溶剂、煤／溶剂体积比、溶胀时间对煤溶胀度的影响。结果表明：经过110℃真空干燥预处理煤样的溶胀度大于经过50℃真空干燥预处理煤样的溶胀度;相同条件下,NMP的溶胀度最大;煤／溶剂体积比越大,煤的溶胀度越小;溶胀24h煤样的溶胀度同溶胀60h煤样的溶胀度变化不大。     

高温高压下煤在溶剂中溶胀特性及动力学分析

根据溶胀测量原理,结合位移传感器,设计了一种可以在高温高压条件下测量煤样在溶剂中溶胀的装置.测量获得了不同颗粒粒度B3煤样在神华循环油中、N_2气氛下溶胀比随温度的变化曲线,同时考察了初始压力、气氛和煤阶对煤样高温溶胀特性的影响,并采用非等温溶胀动力学方程对溶胀数据进行拟合分析.结果表明,不同颗粒粒度B3煤样的溶胀比随温度的升高而增大,在300℃时达到最大溶胀比,随着温度的进一步升高,溶胀比减小,煤层高度开始降低.增大初始压力和H_2气氛下有利于煤样的溶胀.煤样在四氢萘中的溶胀比较在循环油中大.非等温溶胀动力学拟合分析表明,煤在溶剂中溶胀遵循简单级数反应机理函数,活化能在20kJ/mol~60kJ/mol之间.     

神华煤在有机溶剂中溶胀动力学的研究

研究了不同温度( 4 0℃～1 2 0℃)下神华煤在有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺、四氢萘和循环油中的溶胀动力学.结果表明:随温度升高,神华煤在有机溶剂中的溶胀速率在增大,但在极性溶剂N,N-二甲基甲酰胺中的溶胀速率远大于在非极性溶剂四氢萘中的溶胀速率;神华煤的溶胀行为符合一级反应动力学方程;神华煤在三种溶剂中的活化能均小于1 0 k J/mol,表明在溶胀过程中,其速度由溶剂分子在煤中的扩散所控制.     

鑫源煤在有机溶剂中的溶胀特性研究

对不同溶胀时间、不同溶剂、矿物质、预处理和金属无机盐等实验条件下鑫源低阶烟煤的溶胀行为和溶胀动力学进行了研究.结果表明,随着时间的延长,溶胀率逐渐增大,48 h溶胀基本达到平衡,溶胀特征是典型的slow-climbing-type溶胀;煤在混合溶剂中的溶胀率大于单一溶剂中的溶胀率,在极性溶剂中的溶胀率大于非极性溶剂中的溶胀率;脱除矿质元素后,煤溶胀率增大;溶胀、酸洗和碱洗使煤溶胀率增大,烘干使煤溶胀率减小;溶胀动力学表明,该煤的溶胀行为符合一级反应动力学方程,在THN和吡啶溶剂中的表观活化能均小于20 kJ/mol,这与煤中范德华力的破坏相对应,溶胀机制是由Case-Ⅱ扩散控制的.     

微波溶胀对五彩湾煤直接液化影响的研究

采用NMP/CS(2体积比1︰1)混合溶剂,在微波辐射下对五彩湾煤进行溶胀处理,并将原煤和微波溶胀煤样进行对比表征和加氢液化实验,考察了液化反应温度、反应气氛、溶胀剂对液化效果的影响。结果表明:微波溶胀后,煤样孔隙结构显著增加,结构发生变化。在液化条件是温度450℃、氢初压6.0 MPa、溶煤比1.75︰1和反应时间60 min,油产率和转化率分别是原煤55.02%和76.76%,微波溶胀煤74.03%和84.78%。     

胜利煤的溶胀行为及溶胀煤的特性分析

为了考察溶胀作用对液化油煤浆黏度变化的影响作用,参照煤直接液化工艺条件,在四氢萘(THN)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、液化起始溶剂(STA)和液化循环溶剂(REC)等不同有机溶剂中对胜利煤进行了溶胀行为研究。采用扫描电镜、孔隙比表面积分析仪、红外光谱仪等手段,研究了不同条件下胜利溶胀煤的表面性质变化。结果表明,胜利煤在极性溶剂N,N-二甲基甲酰胺中的溶胀度要大于在非极性溶剂四氢萘、起始溶剂和循环溶剂中的溶胀度;随着温度的升高,胜利煤的溶胀速率增大。溶胀后的胜利煤呈松散的云状结构,煤的形貌发生了一定程度变化;溶胀煤的孔径增大,比表面积减小。     

果胶-g-聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)水凝胶溶胀性能研究

在水溶液中通过接枝共聚法制备出果胶-g-聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)水凝胶(PECAA),研究了PECAA在蒸馏水中的溶胀动力学,考察了其在不同溶剂中的溶胀行为。结果表明,PECAA在蒸馏水中的溶胀动力学过程可分为3个阶段;以PECAA在蒸馏水中的饱和溶胀度为参照值,其在自来水中的饱和溶胀度比值最高,其次为NaCl溶液,在CuSO4溶液中的饱和溶胀度比值最低。     

煤溶胀前后溶解度参数变化研究

选择6种性质不同的溶剂作为溶胀剂,对烟煤进行了溶胀预处理。对溶胀前后煤样进行了形貌分析、红外分析及溶解度参数测定,并考察了直接加氢液化效果。结果表明,溶剂溶胀预处理未破坏煤大分子结构,而煤的微观形貌变得疏松。所选6种溶剂中,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)与煤二者之间的溶解度参数差值最小,DMF对煤溶胀效果也最好,溶胀度达1.71。同时,6种溶胀煤中,经DMF溶胀煤样(C_(DMF))的溶解度参数值最低,直接液化性能最好。相比于原煤(C_R),C_(DMF)的溶解度参数降低了2.73%,气产率降低了89.71%,液产率和转化率分别提高了27.48%和5.35%。     

溶剂与溶胀促进剂对神华煤溶胀行为的影响

采用体积法研究了甲苯、四氢萘、甲醇、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和乙醇胺(MEA)5种纯溶剂及1∶1的MEA-DMF混合溶剂对神华烟煤的溶胀行为,考察了Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3和FeSO4添加量为0.5%(以铁占煤质量计)作为溶胀促进剂的性能。结果表明:MEA-DMF混合溶剂的溶胀效果优于5种单一溶剂。铁盐Fe(NO3)3明显促进煤溶胀,在80℃,24h和剂煤比5∶1条件下MEA-DMF混合溶剂与Fe(NO3)3协同可使溶胀率超过3.0。对溶胀处理后的神华煤FT-IR表明DMF、DMF-MEA溶胀处理以及与Fe(NO3)3协同溶胀处理后明显削弱了煤羟基氢键间的缔合作用,其中,经DMF-MEA与Fe(NO3)3协同溶胀处理的这一变化最为明显。