声明
第一章绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 煤的可溶化与化学族
1.3 影响可溶化的因素
1.3.1 抽提溶剂
1.3.2 溶剂抽提方法
1.4 抽提可溶物的分离
1.5 化学族的分析表征
1.6 煤热解过程
1.6.1 热解温度的影响
1.6.2 热解升温速率的影响
1.6.3 热解压力的影响
1.6.4 热解粒度的影响
1.6.5 热解动力学
1.7 煤气化过程
1.7.1 煤变质程度的影响
1.7.2 气化温度的影响
1.7.3 矿物质催化效果的影响
1.7.4 气化剂类型
1.7.5 煤焦气化反应机理
1.7.6 煤焦气化动力学
1.8 论文主要研究内容和解决的关键问题
1.8.1 主要研究内容
1.8.2 解决的关键问题
第二章煤高抽提率溶解机制探讨
2.1 实验原料与方法
2.1.1 实验原料
2.1.2 索式抽提法
2.1.3 热回流抽提法
2.1.4 超声辅助抽提方法
2.1.5 抽提率计算方法
2.1.6 分析表征方法
2.2 索式与热回流抽提的效果
2.3 不同溶剂热回流抽提效果
2.4 环己酮热回流抽提机制探讨
2.4.1 不同煤种的抽提率
2.4.2 抽提产物的元素组成及氢质子类型
2.4.3 伊春煤环己酮抽提产物的官能团构成
2.4.4 伊春煤及环己酮抽余物的碳微晶结构
2.4.5 伊春煤环己酮抽提产物的热分解特性
2.5 NMP/CS2混合溶剂超声辅助抽提机制探讨
2.5.1 不同煤种的抽提率
2.5.2 抽提产物的元素组成
2.5.3 伊春煤NMP/CS2混合溶剂抽提物的官能团构成
2.5.4 伊春煤及NMP/CS2混合溶剂抽余物的XPS分析
2.5.5 伊春煤及NMP/CS2混合溶剂抽提产物的 13C NMR分析
2.6 本章小结
第三章煤的可溶化方法与化学族
3.1 实验方法与抽提率计算
3.1.1 实验方法
3.1.2 抽提率与相对抽提率
3.1.3 不同煤种单步与组合溶剂抽提率
3.2 二次抽提产物的组成
3.2.1 抽提产物的工业分析
3.2.2 抽提产物的元素组成
3.3 伊春煤二次抽提产物的化学结构
3.3.1 官能团构成
3.3.2 基于红外光谱的结构参数演化
3.4 伊春煤抽提可溶物中轻重组分含量
3.4.1 组分产率
3.4.2 抽余物的热分解特性
3.5 二步组合溶剂抽提机制与可溶化方法
3.6 正庚烷可溶质的层析分离
3.6.1 借鉴《石油沥青四组分测定法》进行分离
3.6.2 借鉴《岩石中可溶有机物及原油族组分测定方法》进行分离
3.6.3 煤中正庚烷可溶质分离方法
3.7 煤的七组分化学族
3.8 本章小结
第四章煤化学族的组成与结构解析
4.1 煤化学族组分的含量
4.2 化学族的元素构成
4.2.1 化学族中的元素含量
4.2.2 不同煤种化学族的H/C比分布
4.3 原煤及化学族的官能团组成
4.4 半固态化学族的氢类型
4.5 伊春煤半固态化学族的分子结构
4.5.1 伊春煤饱和分的分子结构
4.5.2 伊春煤芳香分的分子结构
4.5.3 伊春煤轻胶质的分子结构
4.5.4 伊春煤重胶质的分子结构
4.6 原煤及固态化学族中的碳类型
4.7 固态化学族的微晶结构与表观形貌
4.7.1 基于XRD的微晶结构
4.7.2 化学族表观组织形貌
4.8 本章小结
第五章原煤及化学族的热解特性与动力学
5.1 实验仪器及方法
5.2. 原煤及化学族的热解特性
5.2.1 热解TG/DTG曲线
5.2.2 热解特性参数
5.2.3 基于化学族的热解反应速率线性回归
5.3 原煤及化学族的热解气相产物
5.3.1 热解气相产物的组成
5.3.2 气相产物随温度的演化规律
5.4 原煤及化学族的热解动力学
5.5 升温速率对热解特性参数及动力学的影响
5.5.1 热解曲线与特性参数
5.5.2 热解动力学
5.6 本章小结
第六章原煤与化学族的快速热解行为与产物分布
6.1 实验仪器与方法
6.2 工艺条件对原煤快速热解挥发物生成量的影响
6.2.1 热解温度
6.2.2 热解停留时间
6.2.3 热解升温速率
6.3 工艺条件对原煤快速热解挥发物组成的影响
6.3.1 温度对快速热解挥发物的组成与分布影响
6.3.2 停留时间对快速热解挥发物的组成与分布影响
6.3.3 升温速率对快速热解挥发物的组成与分布影响
6.4 伊春煤化学族的快速热解特性与产物分布
6.4.1 挥发物析出与生焦
6.4.2 快速热解产物组成
6.5 本章小结
第七章半焦的气化行为与动力学
7.1 实验材料和仪器方法
7.2 原位等温气化
7.2.1 等温气化过程
7.2.2 气化温度对等温气化过程的影响
7.2.3内在矿物质脱除对等温气化的影响
7.2.4 等温气化反应速率随碳转化率变化关系
7.3 原位等温气化动力学
7.3.1 等温气化动力学方法与模型
7.3.2 等温气化动力学
7.4 氧气存在对水蒸气等温气化的影响
7.4.1碳转化率与反应性
7.4.2 气化动力学与反应速率常数
7.4.3 不同煤种的气化反应过程
7.5 半焦与H2O 和CO2的非等温气化特性
7.5.1 碳转化率与反应速率
7.5.2 非等温气化反应动力学
7.5.3 不同煤种的气化反应过程
7.6 制焦工艺对CO2非等温气化影响
7.6.1 CO2非等温气化过程
7.6.2 不同升温速率制备煤焦的CO2非等温气化反应
7.6.3 不同升温速率制备煤焦的CO2非等温气化动力学
7.6.4 制备温度对快速热解煤焦CO2非等温气化的影响
7.7 本章小结
结论与展望
参考文献
附录
攻读博士学位期间取得的学术成果
致 谢
作者简介
中国石油大学(华东);
