酸洗脱除矿物对煤化学组成及润湿性的影响

为探究酸洗处理对煤尘含氧官能团和矿物质变化及对煤尘结构和润湿性的影响,采用盐酸、磷酸、乙酸和盐酸-氢氟酸对榆林煤(YL)进行处理,并利用FTIR,XRD及XRF分析煤尘化学组成及结构变化,借助毛细管上向渗透法研究煤尘的吸湿量,考察煤的灰分、矿物质组成及官能团对润湿性的影响规律。结果表明:酸处理能够脱除煤中的大部分矿物质,对含Si的矿物质元素脱除效果较差,对Ca和K等碱金属矿物的脱除效果较好,盐酸-氢氟酸脱除率最高,为95.3%,盐酸、磷酸、乙酸的单独脱灰率分别为88.4%,84.0%和79.9%。由XRD谱可以看出,酸处理后灰样谱图上的矿物质杂峰数量明显减少,石英峰在处理后增强。通过对XRD参数拟合,发现酸处理破坏了煤中碳的微晶结构,使煤的结构发生了一定程度的解体。FTIR分析表明,酸处理后煤中的羟基官能团含量下降,羧酸和酚羟基C—O的吸收峰占比增加;对灰分含量、矿物质元素组成、官能团变化与润湿性的拟合关系进行分析,发现酸处理降低了灰分含量,降低了煤尘润湿性;无机矿物质元素中Si和Al元素的变化与润湿性的变化规律一致;对比原煤和脱灰煤的润湿性变化与含氧官能团的含量关系,发现在1 050cm-1～1 250cm~(-1)处的酚羟基C—O的峰面积与YL的润湿性变化趋势相反,3 400cm~(-1)～3 450cm~(-1)处羟基的峰面积与YL的润湿性变化趋势相同。     

煤矸石的资源化利用

介绍了煤矸石的基本组成及对水体,土壤,大气等的危害。介绍了几种煤矸石利用的主要途径及新的利用途径,并进行了经济技术分析,提出煤矸石资源化利用的建议。     

热压脱水对褐煤结构及热解特性的影响

为探究经热压脱水后褐煤的物理、化学结构变化及其热解特性,在小型反应釜上采用热压脱水方法对内蒙古锡林郭勒褐煤进行脱水提质。通过红外光谱(FT-IR)、粒度分析仪、静态氮吸附仪等实验设备探索脱水后煤样的物理、化学结构变化。采用热重天平（TG/DTG）研究了脱水煤样热解和气化反应性的变化情况,并对脱水煤样在最大失重速率区间的动力学参数进行了计算。实验结果显示：温度对于脱水率的影响明显大于压力,而压力对于脱水率的影响主要表现在低温阶段,300 ℃时压力对于脱水率几乎没有影响。温度相同压力较大时,羧基浓度无明显变化,但压力对C-O键的生成起到抑制作用;随着实验温度的升高,C-O键浓度、芳香度先增大后减小。热压脱水煤样的比表面积、总孔体积、平均孔径、粒度都有所降低,但压力对粒度影响较小;微孔和中孔比例增加,大孔比例降低。在压力的挤压作用下褐煤颗粒内部孔隙缩小、坍塌,使脱水煤样在热解初始阶段反应活性降低;而在高温热解阶段反应活性增大。     

钙、镍离子负载方式对烟煤热解-气化特性影响及煤焦结构分析

为研究采用不同负载方式负载钙离子和镍离子后烟煤的热解气相产物分布、焦油组分分布、半焦的碳微晶结构特性,在实验室小型固定床反应器上对酸洗后采用不同负载方式负载钙离子和镍离子的贺西烟煤进行热解实验。通过扫描电镜-能谱分析仪（SEM-EDS）、X射线衍射（XRD）、静态氮吸附仪等实验设备探索钙、镍离子不同负载方式的煤样热解后煤焦物理、化学结构变化。实验结果显示：由于离子交换法负载的金属是将活性组分与煤的大分子有机结构相结合,而浸渍法则使活性组分进入煤的孔隙中,机械混合只是使活性组分存在于煤颗粒外表面,活性组分存在状态的不同,进而导致热解反应性出现差异变化。H-EX-Ca、H-IM-Ca、H-MM-Ca生成轻质焦油分别为2.15%、2.17%、1.87%,此时轻质焦油（沸点低于360℃）占总焦油的质量分数分别为46.24%、38.96%、29.36%。与负载镍离子相比,采用离子交换和浸渍法负载的钙离子对于重质焦油的催化裂解作用较强。负载的金属离子分布越均匀,煤焦的微晶结构参数（堆垛高度 Lc、微晶尺寸 La及晶层间距dm）变化程度越小,进而阻碍煤焦的石墨化进程,提高煤焦的气化反应性。     

洗选对煤结构及其热解特性的影响

为了探讨煤炭洗选对煤结构及其热解特性的影响，本文选择贺西煤矿原煤(RC)、精煤(CC)、尾煤(TC)和脱灰煤(DC)，利用 X 射线衍射(XRD)及傅里叶红外光谱(FT-IR)分析了洗选前后煤炭的结构变化，通过热重(TG/DTG)实验研究了煤热解特性，并对热解焦微晶结构作出分析。结果表明：煤炭洗选前后主要是灰分变化，对煤炭微晶结构和大分子结构的影响并不明显；从微观角度分析发现洗选造成脂肪富氢程度(Hal/Har)和脂芳氢比降低，特别是化学处理造成脂链上富氢基团(CH3、CH2)的脱落，但对脂链结构没有影响。在煤的热解过程中，灰分的存在降低了煤炭的热解缩聚程度，增加了热解活化能，造成热解特征温度均向高温区推移；并阻碍了煤焦基本晶格单元纵向的热缩聚，抑制了煤焦的石墨化进程。     

酸浸法提取煤矸石中氧化铝的动力学分析

本文以煤矸石、某浓度硫酸为原料,对硫酸浸取煤矸石中的Al2O3反应动力学进行了研究。酸浸法提取煤矸石中的Al2O3是一个液—固非催化反应过程,对反应过程的动力学模型进行预测、验证,结果表明该反应过程符合未反应收缩芯模型。在该模型基础上通过控制化学反应的条件,建立反应动力学方程。     

煤泥水与河湖底泥共热解制氢特性研究

实验采用线型升温的方法对煤泥水与河湖底泥共热解制氢特性进行了研究。结果表明:污泥的加入没有提高氢气的产量。但是,污泥对煤泥水的热解起到一定的催化作用。混合体系中,污泥含量越多,系统反应平衡常数就越低,系统的化学反应活性能也相应降低,反应的难度相对降低。     

基于TG-MS研究不同升温速率下褐煤热解气体产物析出特性及其动力学参数

为研究褐煤热解特性及动力学参数分布规律,采用热重质谱联用分析仪(TG-MS)对锡林郭勒褐煤进行不同升温速率下的热解实验,研究了不同升温速率下煤样的热失重规律、CO和H_2析出过程的变化规律,并对热解气体产物热值及未冷凝气体效率进行了计算。实验结果表明:煤样热解初始阶段,不同升温速率下水分析出速率相等,与热解升温速率关系不大。随着热解时间延长,煤样的质量逐渐降低。不同升温速率下热解煤样最终残留质量相差不大,平均剩余为6.51mg。热解转化率较小时,活化能E值较大,指前因子A较高。随着热解转化率的逐渐增大,反应活化能呈现降低趋势,这表明随着热解温度的升高,煤中分子吸收能量后克服反应势垒差值降低,热解反应速率增大。CO和H_2释放过程可大致分为三个阶段,且析出峰温随着升温速率增大向高温段移动。热解气体产物热值和未冷凝气体效率呈波浪状变化趋势。     

煤中难燃组分的研究进展

简要回顾了煤中难燃组分的研究现状及其最新进展，着重讨论了各种煤岩组分在热解过程中的不同表现，及其造成的煤焦形态差异和由此经起的不同型态煤焦的燃烧特性差别，进而主意述了煤中难燃组分的研究方法及其优缺点。     

神华煤煤岩组分荷电机理探讨

对分选出的镜煤和丝炭进行了工业分析、元素分析 ,进而结合计算结果及FTIR分析 ,发现镜煤尽管总氧含量较高 ,但其含氧官能团的数量较低 ,其余氧的含量较高。而丝炭尽管总氧含量较高 ,但其含氧官能团的数量较高 ,其余氧的含量较低。进一步研究表明 ,镜煤的表面比较趋近于正电性 ,而丝炭表面则更趋近于负电性。镜煤的零电点 (ZPP)大约在pH值 3 32～ 3 35附近 ,而丝炭的零电点则处于pH值 2 0 8～ 2 10附近。