煤的热解研究：Ⅲ.煤中官能团与热解生成物

借助化学分析和ＦＴＩＲ光谱分析对我国煤化程度不同的１８种煤中官能团的研究表明：煤中官能团含量与煤化程度有关;煤中羧基、羟基及醚键等其他含氧官能团的含量与热解生成物ＣＯ２、Ｈ２Ｏ和ＣＯ的产率有关,脂肪－ＣＨ的含量与甲烷和焦油的产率相关联,芳香－ＣＨ的含量与热解半焦产率有关。煤的热解生成物主要是煤中官能团的断裂所致。     

煤的热解研究 IV. 官能团热解模型

将煤的热解视为煤中官能团的断裂反应，从而建立FG官能团热解模型。模型认为热解生成物焦油和甲烷由煤中脂肪-CH裂解生成，而CO2、CO和H     

煤的热解研究 Ⅳ．官能团热解模型

将煤的热解视为煤中官能团的断裂反应,从而建立FG官能团热解模型。模型认为：热解生成物焦油和甲烷中脂纺－CH裂解生成,而CO2、CO和H2O由煤中相对应官能团裂解生成,反应的活化能呈Gaussian分布。模型很好地解释了热解生物与煤中官能团的相应关系,完整地描述了煤的热解生成物生成的全过程。     

煤的热解研究：II.煤化程度对氢气氛下热解的影响

对我国１８种具有代表性的不同煤化程度的煤（Φ３ｍｍ），在氢气氛、０．１ＭＰａ和９００℃条件下进行了热解实验研究。考察了煤化程度对热解转化率和热解产物产率的影响；煤中挥发分与甲烷产率的关系；煤中氧含量与ＣＯ、ＣＯ２产率的关系以及煤种对热解气热值的影响，得到了描述热解气产率与煤中挥发分的关系式。     

煤的热解研究：Ⅰ.气氛和温度对热解的影响

常压、温度为６００￣１２００℃条件下，东胜烟煤分别在氢和氮气氛中热解的实验研究表明：煤在氢气氛中热解与在氮气氛相比产气率更高，焦油质量较好，同时获得了较高的煤转化率，热解温度强烈地影响热解产物的组成和煤转化率，随温度的升高煤化率提高，热解气产率增加，ＣＨ４，ＣＯ和ＣＯ２的产率上升，焦油产率降低，但温度对Ｃ２＾＋和Ｈ２Ｏ的产率影响不大。     

煤热解过程中含硫气体的释放特征

利用热解炉-高分辨飞行时间质谱联用仪和热解炉-同步辐射光电离飞行时间质谱仪检测不同含硫量的煤IBC105和C22650在热解过程中释放的8种含硫气体,并对这8种含硫气体的释放规律进行了分析.实验结果表明,在200℃—400℃的热解区间内含硫气体释放相对较多,表明硫元素大部分是以有机态的形式在煤中赋存,而且芳香硫相对于脂肪硫含量较多;同时含硫量较高的煤IBC105中噻吩硫的热解释放量,较煤C22650多;由于煤中芳香性有机物的裂解多以苄基的形式出现,因此在两种煤中二苄基硫醚释放量都较噻吩或者苯并噻吩多.     

溶剂预处理对淮南煤热解产物分布的影响

采用吡啶 (Py)、四氢呋喃 (THF) 和CS₂作为单一溶剂分别对淮南煤 (HN) 进行了溶胀处理。根据热解气析出速率、组成及热解半焦、焦油、热解水等产物分布,结合热重分析,系统考察了溶胀煤的热解行为。实验结果表明,溶胀煤的热解产物分布有显著改善,热解气体积和热解焦油有不同程度的增加,热解水产率降低;CS₂和THF溶胀煤的热解气析出速率明显增大,Py溶胀煤的热解焦油产率最高,比HN原煤热解时产率提高了5.99%(质量分数,干燥无灰基),这表明溶剂和煤结构间有交互作用,从而提高溶胀煤的热解焦油产率。     

煤中前沥青煤与沥青烯性质的研究

煤的溶剂抽出剂中前沥青烯与沥青烯的质量之比随煤化程度增加而增加，原位热解红外光谱研究结果表明，它们的热稳定性与其结构参数有关，芳香度高，甲基取代结构多的前沥青烯比沥青烯的热稳定性好。前沥青烯与沥青烯在溶剂分级过程中表现出的溶解性与其结构参数无必然联系，而与其酸碱组分间的氢键强度有关。前沥青烯中酸碱组分间的氢键强度为５．１５￣３０．９ｋＪ／ｍｏｌ；沥青烯为〈５．１５ｋＪ／ｍｏｌ。     

稻草与煤共热解过程中不同赋存状态钾的迁移转化行为

为研究稻草与煤共热解过程中钾元素的迁移规律,选用稻草和晋城无烟煤为原料,在高频炉实验平台上对全钾的析出以及不同赋存状态钾的迁移转化进行了研究。结果表明,晋城无烟煤对钾的析出有抑制作用,全钾析出率随着温度的升高和煤掺混比降低而升高;当热解温度低于1 000℃时,SiO₂与钾生成较稳定的硅酸盐;当热解温度高于1 000℃时,高岭土与钾生成稳定的硅铝酸盐。Al₂O₃通过表面黏附来减少钾的析出,煤中的挥发分和固定碳可以与钾结合减少钾的析出,晋城无烟煤整体上促进了稻草中水溶态和可离子交换态钾向酸溶态及残渣态钾转化。     

四氢叶酸辅酸模型及与亲核试剂反应生成物的核磁共振研究

对新合成的四氢叶酸辅酸模型碘化１、２－二甲基－３－对甲氧苯磺酰基咪唑啉及与亲核试剂反应生成的产物进行了ＨＮＭＲ谱的研究，通过化学位移及偶合常数研究探讨其规律性。     

神府烟煤和黄天棉褐煤的快速热解

用电加热金属丝网技术研究了文题。用冷阱(-196℃)捕集CO_2、CO、CH_4、C_2H_4和C-2H_6等气相组成,由气相色谱测定各气相组分析出率。考察了保温加热和脉冲加热时,挥发分析出率和各气相组成析出率随温度变化的规律。根据总包单反应模型,计算了升温过程中总挥发分析出和各气相组成析出的动力学参数。     

煤裂解特性研究

讨论了加热时间、温度和热速率对煤裂解行为的影响。探讨了煤裂解的单一反应模型和多重反应模型,测定了两种模型的动力学参数,研究了用四氢化萘预处理对煤快速热解的主要影响因素。     

典型煤种快速热解气体的逸出特性

为深入认识煤样的快速热解行为,捕捉气体释放特性,在873~1 273 K条件下基于管式反应器对3种不同煤阶的典型煤样开展热解实验研究,借助红外气体分析系统记录在线气体组成。研究结果表明,热解温度的升高,对煤中含氢/含氧官能团的分解有促进作用,当温度自873 K上升至1 273 K时,H₂和CO的释放量均增加了4~5倍;在实验范围的高温下,煤阶对热解反应有效气体产物组成的影响较小,在1 273 K时,H₂的释放量几乎与煤种无关。     

热溶对红柳林煤低温热解行为的影响

以正己烷为溶剂,考察了热溶温度对红柳林煤（HL）热溶行为的影响,并研究了不同热溶温度下残渣的热解特性。结果表明：随着热溶温度从260℃升高至340℃,热溶萃取的小分子化合物（包括焦油和水的液相产物以及气相产物）的产率逐渐从7.10%增加至11.96%。热溶处理对原煤热解行为的影响显著,经过热溶处理后原煤热解析出的挥发分的产率则从28.02%降至10.49%~21.38%。随着热溶温度从260℃升高至340℃,热溶残渣热解过程中析出物质的产率从21.38%降至10.49%,液相产物的产率从12.01%降至3.72%,气相产物的产率稍有降低。煤中的小分子化合物是煤低温热解过程的"活性"物质,它不仅是化合物热解液相产物的组成部分,还可为煤的主体结构热解供氢,促进煤热解向焦油和气体的转化。     

煤中前沥青烯与沥青烯性质的研究

煤的溶剂抽出物中前沥青烯与沥青烯的质量之比随煤化程度增加而增加。原位热解红外光谱研究结果表明，它们的热稳定性与其结构参数有关，芳香度高，甲基取代结构多的前沥青烯比沥青烯的热稳定性好。前沥青烯与沥青烯在溶剂分级过程中表现出的溶解性与其结构参数无必然联系，而与其酸碱组分间的氢键强度有关。前沥青烯中酸碱组分间的氢键强度为５．１５～３０．９ｋＪ／ｍｏｌ；沥青烯为＜５．１５ｋＪ／ｍｏｌ。     

碳纤维表面处理及其复合材料界面优化的研究Ⅲ．碳纤维表面官能团高精度分析法

建立了以１，１－二苯基－２－苦基肼（ＤＰＰＨ）为探针，用紫外可见光分光光度计分析碳纤维表面酚羟基、醌基和游离基的新方法。并对该方法进行了论证和误差分析，得知该方法的分析灵敏度达１０￣（－８）～１０￣（－７）ｍｏｌ数量级，且误差不超过±１％。利用该方法发现，裸碳纤维表面酚羟基很容易在较高的温度下氧化，外涂层碳纤维表面拥有的酚羟基比裸纤维要多。此外，等离子处理将使碳纤维表面产生相当多的游离基或能迅速分解为游离基的基团。     

煤快速加氢热解焦油组成的分析

采用溶剂萃取－化学处理－柱层析相结合的预处理分离程序、色－质联用和色－红联用结合色谱保留值的定性方法,分析研究了内蒙东胜煤快速加氢热解焦油的化学成分和结构,推测鉴定出２００多种化合物,并对具有代表性的１９种多环芳烃进行了定量分析,讨论了快速加氢热解焦油化学成分的结构特征。