神木煤显微组分半焦的气化特性和气化动力学研究

在高压热天平上考察了神木煤显微组分半焦在不同温度和压力下的气化行为，利用DAEM（分布活化能模型）研究了显微组分半焦的气化动力学，结果表明：在相同条件下，镜质组半焦比丝质组半焦有较高的气化反应性，随气化温度和压力升高，镜质组和丝质组半焦的气化反应性都增加，利用DAEM（分布活化能模型）对镜质组和丝质组半焦的气化活化能的计算结果表明：显微组分半焦气化的活化能随反应的进行逐渐升高，镜质组半焦的气化速率高于丝质组半焦，气化活化能较低。     

低阶烟煤煤岩组分解离特性及其分选

为研究低阶烟煤煤岩显微组分的分选,以高惰质组含量的神东长焰煤为研究对象,利用偏光显微镜Leica DM4500P,分析了不同破碎程度下煤岩显微组分的分布形态和解离规律,确定了煤岩组分的最佳解离粒度,并对比了不同破碎程度下煤岩显微组分的重力分选结果。煤岩显微组分的解离特性表明,随着破碎粒度的降低,镜质组含量先基本不变,后逐渐降低,而惰质组含量先基本不变,后逐渐增加;当破碎粒度为0.125 mm时,镜质组单体解离度为91.77%,惰质组单体解离度为86.77%,连生体含量为8.05%;不同破碎程度下的煤岩显微组分重力分选结果表明,将煤样破碎至-0.125 mm,当分选密度为1.33 kg/L时,可获得镜质组含量为89.05%、镜质组回收率为58.72%的富镜质组富集物。     

煤的岩相显微组分与成浆性

讨论四种烟煤的岩相显微组成与它们制成水煤浆时成浆性的关系，试验指出在煤的灰含量基本相同情况下，煤的岩相显微组成中镜质组和半镜质组含量高、丝质组含量低时对增加水煤浆的煤浓度、增加煤浆结构稳定性及减少煤浆粘度有利。     

Separation of coal macerals

The conditions necessary for efficient, small-scale separation of coal macerals are investigated. The method developed takes advantage of known density differences of the various macerais, but unlike most separations, an isopycnic density gradient centrifugation (DGC) technique is used to isolate pure macerals. The technique consists of grinding the coal in a fluid energy mill to ≈ 3 μm average particle size, separating macerals in an aqueous CsCI density gradient, and analysing the products for maceral composition as a function of density. Excellent separations can be achieved in a single run if the coal is first demineralized and then well dispersed with a wetting agent. Sink-float separations also benefit substantially from the addition of a surfactant. The density gradient centrifugation technique is limited more by inability to liberate macerals from each other on comminution than by any inherent errors in the gradient technique itself. Resolution of pure macerals using the DGC technique is much better than would be obtained from sink-float techniques. Data for three coals of differing constitution are presented.     

煤成烃若干问题的探讨

本文从煤岩学、煤化学和有机地球化学角度对煤的生烃门限、潜力、影响因素和烃类特征等问题作了初步探讨。用统计回归方法对煤的光学和地化测试指标之间的相关性作了分析,提出了评价煤系有机质成熟度和生烃潜力的关系式。并根据煤产烃特征对煤作了分类。     

神木煤显微组分热解的TG-MS研究

在TG-151热天平上考察了神木煤显微组分的热重特性，并用质谱对热解气体进行了在线检测分析．结果表明：镜质组比惰质组有较高的挥发分收率和较高的最大失重速率，较低的起始热解温度和热解峰温．对热解产生的气体的在线质谱分析表明，镜质组有较高的C1～C4轻质烃类和C6～C8芳香烃类收率，原煤居中，惰质组最少，反映了镜质组和惰质组在脂肪氢含量和芳香度方面的差异；同时镜质组比惰质组有较高的水生成，反映了镜质组较高的酚羟基含量对热解水生成的影响．而镜质组和惰质组CO2逸出的不同则反映了其含氧官能团含量的差异．各种热解气体不同的逸出强度和分布反映了镜质组和惰质组因组成不同而导致在热解反应性方面存在的差异．     

神华煤有机显微组分富集物热重研究

利用热天平与红外光谱仪联机，研究了神华煤有机显微组分富集物的热解和气化反应性．结果表明，神华镜质组分富集物在氩气环境下热解在380～590℃之间有一个明显的失重峰，而惰质组分富集物在410～590℃之间有一个明显的失重峰；神华镜质组分富集物在二氧化碳环境下在350～550℃之间、惰质组分富集物在450～550℃之间各有一个失重峰，分析表明此温度段为热解过程；镜质组分富集物在850～1050℃之间、惰质组分富集物在900～1040℃之间又各有一个气化反应的明显失重峰．动力学计算结果表明神华煤显微组分富集物气化行为可用未反应收缩核模型来描述．通过比较反应速度和活化能可知，镜质组分富集物热解反应性大于惰质组分富集物，而惰质组分富集物气化反应性大于镜质组分富集物．     

平衡水分条件下煤对甲烷的等温吸附特性研究

通过对近几年来采自不同地区,各种煤级１４０个煤样的平衡水分,等温吸附特性,煤岩组成和煤质的综合研究,揭示他煤在平衡水分条件下等温吸附特性的变化规律,探讨了其影响因素。结果表明,煤的等温吸附特性主要受煤级影响,随着煤级增高,表征煤最大吸附能力的兰米尔体积逐渐增大,这一变化规律与以前对于煤样的研究结果明显不同;     

基于煤岩学指标的燃烧特征值预测

根据前人的研究成果,提出了根据反射率和显微组分含量来预测煤燃烧特征值的方程,并对方程中各个参数的权重进行了分析。该研究深入分析了显微组分以及反射率对燃烧特性的影响,为煤燃烧特性的预判提供了理论依据。     

基于显微组分化学键特征的宁夏庆华煤热解特性及动力学分析

通过X射线光电子能谱和傅里叶红外光谱表征宁夏宁东庆华煤不同显微组分的官能团种类、表面结构元素价态分布及化学键赋存特征。采用热重-质谱联用考察庆华煤镜质组和惰质组在不同热解温度下的失重行为和关键气体组分变化。进一步基于Coats-Redfern模型从化学键断裂特征和反应动力学角度探讨煤镜质组和惰质组的热解行为差异。结果表明,庆华煤显微组分的热解失重峰与相应化学键断裂信息能够很好地吻合。不同显微组分的热重曲线变化趋同,但相同热解温度下镜质组的失重率始终高于惰质组。快速热解阶段镜质组较惰质组表现出更大的失重率和最大失重速率。其主要原因在于镜质组的脂肪族官能团相对含量更高,快速热解阶段会发生更多的C_al—C_al断裂。不同热解温度下庆华煤显微组分三个主要热解阶段的活化能和频率因子大小次序为：快速热解阶段>快速缩合阶段>缓慢热解阶段。在快速热解阶段,镜质组和惰质组的平均活化能均约为75 kJ/mol,但镜质组的频率因子更高。