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使用工业分析、元素分析、固体核磁(13C NMR)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对宁东红石湾(HSW)煤样进行表征,获得煤样中元素赋存的种类、价态、化学键环境等物质微观结构的关键参数。结果表明HSW煤结构以芳香族为主,占75.96%,桥接芳碳与周碳比为0.315,可知其结构中以萘为主,苯和蒽为辅。氧原子主要以醚氧基(C-O)、羰基(C=O)和羧基(-COO)的形式存在,其中C-O占53.57%。氮原子以吡啶和吡咯的形式存在。苯环的连接方式以三、四取代为主,分别占47.77%、32.97%,脂肪族中环烷烃或脂肪烃-CH3占优势。确定HSW煤的分子式为C221H148O28N2,分子量为3142.32。在此基础上结合计算机辅助实现了二维和三维大分子模型构筑。应用量子化学计算对HSW煤大分子模型进行了优化及核磁共振、红外光谱模拟,验证了所建模型的合理性。最终实现了HSW煤的微观分子结构的实验与量子化学描述。 相似文献
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煤燃烧是煤炭资源有效利用的重要方式之一。从原子分子水平上识别煤燃烧的机理,系统把握反应条件的影响,揭示含氮污染物迁移转化的路径对于煤炭高效清洁利用具有重要意义。以前期构建的宁东红石湾煤分子结构模型为基础,采用反应分子动力学模拟方法对煤大分子结构聚集态模型进行燃烧反应模拟,考察化学当量比和反应温度对燃烧过程中结构演变、燃烧反应物和产物的影响,探究有机氮转化路径。研究发现,随着反应不断进行,煤结构的断裂变化非常明显。不同化学当量比和不同温度下煤燃烧的结果表明,化学当量比越大、燃烧温度越高时,O2分子消耗速度越快,CO2的生成量也越多。对燃煤过程中含氮气体分子数量的分析表明,HCN是重要的含氮中间产物,NO、NO2是主要含氮气体产物。本研究还建立了煤燃烧过程中有机氮的转化路径,获得了HCN、NO和NO2的演变过程。 相似文献
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运用工业分析、元素分析及13C核磁共振波谱、X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱分析,构建了马脊梁镜煤有机质大分子结构模型。在该结构模型中,芳环桥碳与周碳之比为0.24,芳环的类型以蒽、萘为主;脂肪碳原子主要是甲基、亚甲基和次甲基,氧接脂碳含量最少;每个大分子平均含氧原子22个,氧原子存在于酚羟基、羰基、羧基和醚氧中,个数分别为9、4、3和3;氮原子以一个吡啶和一个吡咯的方式存在。该结构模型的平均分子式为C222H168O22N2,分子量为3212。对所建分子模型分别进行了核磁共振碳谱、红外光谱及密度的模拟计算,并与测试结果进行对比验证。结果表明,所建模型能够较好地反映马脊梁镜煤有机质的大分子结构特征。 相似文献
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本文回顾了有关的实验数据,指出煤的有机质是由交联结合的大分子网络和较小分子的复杂混合物组成的。认为分子相组分是以电子给予体-接受体之间的相互作用方式,笼形包合在大分子相中的。由于大分子网络形成的孔的口径的限制,分子相的有些部分是不能被抽提出来的。煤中分子相含量的测定似乎可用H-NMR自由诱导衰减方法来解决。就Wiser代表性结构所计算得的NMR线,与某些低煤化度煤的实验NMR线之Gaussian组分的比较表明,上述结构是某些煤中大分子组成单元的很好的表示方法。 相似文献
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采用低温(200℃~450℃)加热的方法,对宁东地区羊场湾煤进行改质实验,并考察改质对煤成浆性能的影响。实验结果表明:250℃~300℃时,煤的内水含量减少到最小,煤样的表面含氧官能团特别是羧基和羟基含量是影响煤成浆的主要因素,低温改质可大大提高煤的成浆性能。最佳的低温改质条件是:改质温度为350℃,加热时间30 min。 相似文献
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以宁东枣泉煤为研究对象,使用工业分析、元素分析、X射线光电子能谱、~(13)C固体核磁等表征手段和计算机辅助,构建获得枣泉煤大分子结构模型。经过分子动力学退火动力学模拟和几何结构全优化,与初始结构相比键长、键角发生明显改变,立体构型显著,芳香层片之间近似平行的排列方式明显。获得的傅里叶变换红外和~(13)C固体核磁的实验与计算谱图总体吻合较好,进一步证明了构建模型的合理性。使用反应分子动力学方法模拟枣泉煤的热解过程,考察不同热解终温和升温速率对热解行为的影响。结果发现,随着温度的升高,反应速率逐渐加快。不同升温速率对枣泉煤热解过程中气体的产生有显著影响。在动力学模拟中大多产生C_(15)以下的碎片,大分子的种类则并不多。随着升温速率的增加,气、液、固三相产物整体上都呈现下降的趋势。此外,还根据反应分子动力学模拟结果追踪了热解过程中CO_2的形成机理,获得了三种不同的CO_2形成路径。 相似文献
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以宁东枣泉煤为研究对象,使用工业分析、元素分析、X射线光电子能谱、13C固体核磁等表征手段和计算机辅助,构建获得枣泉煤大分子结构模型。经过分子动力学退火动力学模拟和几何结构全优化,与初始结构相比键长、键角发生明显改变,立体构型显著,芳香层片之间近似平行的排列方式明显。获得的傅里叶变换红外和13C固体核磁的实验与计算谱图总体吻合较好,进一步证明了构建模型的合理性。使用反应分子动力学方法模拟枣泉煤的热解过程,考察不同热解终温和升温速率对热解行为的影响。结果发现,随着温度的升高,反应速率逐渐加快。不同升温速率对枣泉煤热解过程中气体的产生有显著影响。在动力学模拟中大多产生C15以下的碎片,大分子的种类则并不多。随着升温速率的增加,气、液、固三相产物整体上都呈现下降的趋势。此外,还根据反应分子动力学模拟结果追踪了热解过程中CO2的形成机理,获得了三种不同的CO2形成路径。 相似文献
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绿原酸(CGA)是一种天然酚类抗氧化剂,已应用于医药保健、食品、日用化工等行业中。然而,其易溶于水难溶于油的特性使其应用受到了限制。本研究对CGA进行了分子修饰,即在非水相中,以三乙胺(TEA)为催化剂,对其进行月桂酰氯(LC)酰化,制备了脂溶性的绿原酸月桂酸酯(CGL)。探讨了原料配比、温度及反应时间对CGL收率的影响,得出制备CGL的最佳工艺条件为:以N, N-二甲基甲酰胺(DMF)作为溶解、稀释剂,n CGA∶n LC∶n TEA=1∶1∶1.5,温度控制在35±1 ℃,反应时间8 h。在此条件下,可得到微黄色粉状固体产物绿原酸月桂酸酯,其产率为81.24 %。通过UV-Vis、IR、ESI –MS、1HNMR对CGL的结构进行了表征。同时,在理论上,采用量子化学计算的方法论证了该分子修饰的可行性和合理性。 相似文献
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通过对美国所有品位煤的775个样品数据组成的数据库进行回归分析,得到了一个从煤的元素分析计算其热值的新公式。使用该公式所得到的计算值与观察值之间的平均差异为零,其标准误差为129英国热量单位/磅(300千焦耳/公斤)。各种品位煤的平均误差及标准误差都没有很大的差异。用这些数据也对杜隆、莫特——斯普纳、博伊、及格鲁梅尔——代维斯等公式进行了检验,但是得到的结果相当不好。新的公式已由其它试验室的数据和半焦的数据得到证明。对于由于矿物质的可变性,与品位无关的煤中有机质的可变性以及试验室测定的偏差所引起的数据偏差分配也作了估计。本文还叙述如何应用这个公式来检验试验室的工作状况,对于煤炭转化工艺的热平衡计算加以修正,以便得到最高的准确度。 相似文献
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