微波脱硫中有机氧赋存形态的XPS分析

采用X射线光电子能谱(XPS)法分析了微波脱硫前后山西某矿高硫煤中有机氧(COO、C=O和C-O等)赋存形态的变化。研究结果表明:脱硫后煤样的O含量由17.97%上升至24.39%,C含量由70.49%下降到58.05%,同时n(O)/n(C)由0.26增至0.42。脱硫前后C1s图谱的拟合数据表明:煤样中C-H、C-C和C-O单键的含量分别从41.41%和28.74%下降到35.54%和7.10%,羰基和羧基含量分别由0.11%和0.21%增至10.38%和5.03%。     

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。     

基于XANES分析煤炭微波脱硫前后硫形态的变化

煤炭微波脱硫是当前洁净煤技术研究的热点,但目前对煤炭微波脱硫过程中硫形态的变化规律尚不完全清楚,本文采用同步辐射XANES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,煤中硫主要以噻吩环、巯基(-SH)、亚硫酰基(S=O)以及硫酸盐类矿物质的形式存在,经过微波脱硫后煤中含硫基团中噻吩类硫和巯基类硫含量降低,亚硫酰基类硫和硫酸盐类含量增加,煤中含硫基团向硫的氧化态转化。     

煤炭微波脱硫前后硫形态的变化规律

结合XPS和FTIR分析微波联合不同浸提剂脱硫前后,煤中硫的赋存形态和变化规律.结果表明,新峪精煤中硫主要以噻吩、R—O—S —S—R'和无机硫的形式存在;微波联合HAc+H2O2的脱硫率明显高于微波联合NaOH的脱硫率.经微波联合HAc+ H2O2处理后,煤中噻吩和R O—S—S R '显著降低,并新生成了二苯氧硫和硫酸铁.经微波联合NaOH处理后,噻吩和R—O—S—S R '含量有所降低,而硫酸铁和无机硫含量有所升高.同时对脱硫机理进行了探讨.     

硫醇硫醚类煤炭含硫模型化合物介电性质

煤中含硫杂质的微波响应特性是研究煤炭微波脱硫的基础性问题。本文选取了几种典型的硫醇硫醚类煤炭含硫模型化合物及其结构类似物,采用同轴空气线法测试了其在9 k Hz~6.5 GHz频率的介电性质。结果表明,ε′的大小关系为:三苯基甲硫醇三苯基甲醇二苯二硫醚二苄基硫醚联苄;ε″和tanδ的大小关系为:二苯二硫醚三苯基甲硫醇三苯基甲醇二苄基硫醚联苄。在频率2.2 GHz附近,可以实现二苯二硫醚和三苯基甲硫醇的选择性加热。     

煤炭介电性质研究进展

介绍了煤炭介电性质随变质程度、水分、矿物组成、测试温度和频率等的变化规律。     

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。