煤含硫模型化合物的介电响应特性及其对微波脱硫的影响

为揭示煤炭微波脱硫中的微波作用机制,利用传输反射法分析了煤中含硫与不含硫模型化合物的介电特性以及含硫模型化合物对净煤样介电性质的影响,并在微波联合氧化助剂条件下研究了其介电特性对脱硫率的影响。结果表明:含硫模型化合物的介电常数实部ε'、虚部ε″和损耗角正切tanδ均大于结构相似的不含硫模型化合物,其中二苯二硫醚、二苯并噻吩砜、二苯砜具有自己的特征峰位,因此可以通过调节微波频率实现煤中含硫组分的选择性加热;当净煤样负载含硫模型化合物后,混合样品的ε'发生了较显著的变化,而ε″和tanδ与净煤样相差不大,但在混合样品的ε″和tanδ变化曲线中明显出现相应模型化合物的特征峰,因此可以通过调节微波频率实现高有机硫煤的选择性脱硫。脱硫实验结果表明在微波联合氧化助剂的条件下,ε″和tanδ高的硫醚类的脱硫率明显大于噻吩类,且二硫醚更易于被氧化脱除。     

炼焦煤中有机硫对微波的响应规律

在固定腔微波反应器中,分别使用不同频率的微波对3种炼焦煤开展脱硫试验,采用XPS分析方法解析微波辐照前后煤中有机硫赋存形态及相对含量的变化,利用Materials Studio模拟平台计算煤中不同有机含硫结构化学键特性在微波作用后的变化,探寻微波作用下煤中有机硫的变化和响应机理。研究表明,山西高硫炼焦煤中有机含硫组分包括硫醇(醚)、噻吩和(亚)砜,840 MHz和915 MHz频率微波辐照后,硫醇(醚)相对含量下降,噻吩相对含量升高,2 450 MH频率微波辐照后,有机含硫组分相对含量变化不明显。模拟计算显示,在外加电场作用下,煤中C—S键长增大、键级减小,有机含硫分子偶极矩增大。说明频率为840 MHz和915 MHz的微波辐照能改变煤中有机硫的化学结构参数,进而影响煤中有机硫的脱除。     

鉴定煤中有机硫类型的方法研究

应用XPS（X射线光电子能谱）法研究了几种煤中有机硫在脱硫过程中的存在形态.通过模型化合物中硫的2P层电子的XPS结合能,用来估算煤中硫的归属,如硫醇、硫醚有噻吩类硫;并研究了兖州煤显微组分中有机硫的存在形态稳定组中含有大量的硫砜、硫醚含硫化合物;镜质组中硫砜、硫醚及脂肪族矿化物含量相当;惰性物中噻吩型硫约占有机硫的一半.应用硫分子特征光谱,设计了无火焰光化学检测仪,对4个煤样进行了检测.结果表明,该方法能对有机硫类型进行判定和定量,并有好的再现性.     

基于XPS技术的不同密度煤样中硫的类型和含量研究

为了更好的认知煤中硫的类型和结构,利用XPS测定了不同密度煤样中含硫组分的类型和含量。研究表明:在低密度煤样中无机硫含量很少,无机硫含量随煤样密度增大而增大;有机硫主要类型为硫醚(醇)类、噻吩类、(亚)砜类,其中硫醚(醇)类含量最高,噻吩次之,(亚)砜类最低,有机硫含量的总体趋势是随密度增大而降低。     

基于XPS的微波脱硫前后煤中硫形态的变化研究

论文采用X射线光电子能谱(XPS)方法分析微波脱硫前后煤中硫的赋存形态及其变化规律。结果显示:煤中硫主要以噻吩类、砜(亚砜)类、硫醇(硫醚)以及硫酸盐类矿物质的形式存在,经过微波脱硫后煤的总硫及有机硫含量都出现下降。在所有含硫基团中噻吩类硫所占相对含量降低,由69.26%下降至18.10%;亚砜类硫相对含量有所增加;硫酸盐类硫相对含量显著增加,由8.58%上升至48.18%。煤中硫元素有向氧化态转化的趋势。     

添加微波脱硫助剂对新峪焦煤介电特性的影响

通过对新峪焦煤中添加助剂进行微波脱硫实验,探究了微波频率在2.45GHz下,酸性助剂(HCl)、碱性助剂(NaOH)、还原性助剂(HI)和氧化性助剂(HCOOH-H2O2)分别与新峪焦煤结合所得脱硫率,利用传输反射法测定煤样在0.1～6.5GHz频率范围微波脱硫前后的介电常数,表征介电特性发生的变化。研究结果表明:在0.1～6.5GHz频段范围内,伴随着盐酸溶液的浓度增加,煤样相对介电常数、相对介质损失因子和介质耗散因子相对应增加;煤样经氢氧化钠溶液处理后相对介电常数随着微波频率的增加而降低;氢碘酸溶液处理后的煤样相对介电常数曲线随频率的增加缓慢下降;甲酸-过氧化氢溶液处理后的煤样相对介电常数曲线趋于稳定,不再随频率的增加缓慢下降,在6.0GHz后曲线开始上扬。     

高硫炼焦煤介电性质研究

为确定典型高硫炼焦煤种在不同条件下的电磁特性,获知其波能吸收频率范围,为微波脱硫条件选择提供依据,利用传输反射法在0.2～18.0 GHz频率范围内扫频测定山西高硫炼焦煤介电常数,考察密度、粒度、矿物质等影响因素。结果表明,原煤介电常数实部 ε′随频率的增大略有下降,虚部ε″随频率的增大先减小后增大,在15.619 GHz达到峰值;损耗角正切tan σ在15.664 GHz处有峰值;煤中高岭石含量增加,ε′,ε″均增大,方解石对介电性质基本没有影响,石英介于二者之间;在0.2～10.0 GHz,ε′随粒度的增大而增大,ε″随粒度的增大而降低。密度大于1.8 g/cm 3的煤样,ε′,ε″明显高于其他密度级煤样,灰分高的煤样介电常数高于灰分低的煤样。     

太赫兹波段煤的湿度与介电特性关系

基于自由空间法测试材料介电常数的原理,在室温条件下,测量了太赫兹波段100~110 GHz频率范围电磁波辐射条件下不同地区不同类型的煤样在不同湿度时的介电常数,研究湿度对煤的介电特性的影响,为研发旨在防治煤矿水害的基于太赫兹透射成像的煤矿孔中径向裂隙探测技术提供理论和数据基础。实验分别测出了煤样在100,105和110 GHz电磁波辐射时不同湿度条件下对应的介电常数实部和虚部,计算了不同湿度条件下的损耗正切。通过实验数据分析得出以下结论,室温条件下太赫兹波段的电磁波辐射时,煤的介电常数实部和虚部均随湿度的增加而单调增大,损耗正切随湿度的增加也呈现增大趋势。     

煤岩组分与高压电选关系的研究

通过对不同煤岩组分的介电性质及其在电选机上分选行为的研究,指出不同煤岩组分介电常数有较大差异,镜煤、亮煤及富含稳定组的暗煤介电常数较小,而富含惰性组和矿物质的暗煤和丝炭介电常数较大。由此可知,电选可以进行岩相选矿,除去煤中有害杂质丝炭,对煤炭产品深加工具有重要意义。     

低阶煤对微波的介电响应研究

低阶煤对微波的介电响应能力决定了其使用微波加热的可行性及经济效益。根据微波在电介质中的传播规律,推导出了微波能利用效率与复相对介电常数的量化关系式,以及描述微波能利用效率的两个重要参数:微波吸收系数和介质损耗平均功率密度。以四种低阶煤为对象,研究了煤炭性质和煤种对微波介电响应的影响,探讨了介电响应参数与微波加热升温特性的关系。结果表明,在微波频率一定和温度变化不大的条件下,电介质的微波吸收系数和介质损耗平均功率密度只受其本身性质的影响;适量水分及硫铁矿有助于促进低阶煤对微波的介电响应,与渗透深度相当(或小于)的粒径对微波介电响应的影响不大。低阶煤对微波的介电响应参数可以合理解释对低温阶段的升温特性,并预测此阶段的升温趋势,介电响应参数对煤种、热解工艺、设备的选择具有重要指导意义。     

混联二自由度机械臂的运动学研究

提出了一种混联机械臂,该机械臂是串并联混合机构,具有串联机构工作空间大和并联机构承载能力高的优点,可以实现较大活动空间内对重物的搬运仓储。对该机械臂进行了自由度分析,得到该机械臂的自由度为2,具有平面内的一个移动和一个转动自由度。基于几何解析法分析了该机构的运动学正反解,并且给出了5组正反解分析数值算例,验证了正反解分析的正确性。     

煤中镜质组反射率的测定

介绍了煤中镜质组反射率的测定原理及在测定过程中应注重的问题,从镜质组富集程度的差异性、样品处理、镜质组颗粒鉴别、测试条件和技术方法等方面探讨了其反射率测定的影响因素,并概括论述了煤中镜质组反射率在生产实践中的确定煤级、指导炼焦配煤等实际应用。     

某高速公路岩石单轴抗压强度结果的不确定度评定

依据JTG E41—2005《公路工程岩石试验规程》,结合工程项目实例,对岩石单轴抗压强度进行了试验,对试验结果采用JJF 1059—2012《测量不确定度评定与表示》进行分析与评定,了解测试中造成误差的因素,结果显示影响该项目单轴抗压强度试验的主要因素来源于样品的不均匀性和压力试验机的测量。     

磨机筒体螺栓孔漏料问题分析

对球（棒）磨机筒体衬板螺栓孔漏料、螺栓易松动及断裂原因进行了深入分析,找出了问题的根本所在,提出了处理措施,并给出了全新的结构方案。     

复杂管类零件空间尺寸加工误差分析

介绍某柴油机排气过渡管的加工工艺,分析空间尺寸较多的复杂管类零件的加工工艺及角度误差对空间尺寸的影响。通过角度在公差范围内的微量调整,解决了排气过渡管由于毛坯铸造及加工时找正存在的误差而造成气口处壁厚不均的问题。     

矿柱流变对采空区顶板稳定性的影响

为研究岩石流变特性对采空区长期稳定的影响,基于Reissner厚板和流变力学理论构建了矿柱-顶板流变力学模型,并推导出顶板沉降位移关于流变时间的关系式;依据不同边界条件将顶板破坏过程划分为固支、固支-简支、简支和内部破坏四个阶段。研究结果表明:所建立的流变力学模型可用于对采空区稳定时间的预测,并为采空区及时处理提供参考。     

影响横轴式掘进机截割机构振动特性的因素分析

在横轴式掘进机截割机构横向截割的刚体动力学模型基础上,利用计算机模拟方法获得其在不同参数下的振动特性曲线,并分析了截割头质量、悬臂质量、液压系统刚度及阻尼变化对掘进机截割机构振动特性的影响,为研究横轴式掘进机的振动特性,改进机器设计创造了条件.     

煤矿提升机齿轮箱振动分析

提升机作为煤矿中的重要设备,其故障率对于煤炭的安全高效生产有着极为重要的作用。在详细分析了煤矿提升机工作环境和工作特性的基础上,建立了提升机齿轮箱振动的数学模型,分析了速度和载荷变化情况下的提升机齿轮箱振动的特点,分析了变工况条件下齿轮箱故障信号的分布特征,为变工况条件下提升机齿轮箱的故障诊断提供了一定的理论基础。