淖毛湖褐煤分级萃取可溶有机质的组成结构特征及萃余残渣的热转化性能

摘要

采用二硫化碳、甲醇、丙酮和二硫化碳/丙酮(等体积混合溶剂)对淖毛湖褐煤(NL)进行逐级超声萃取,得到各级萃取物(E1?E4)和最终萃余物(ER).采用GC-MS对各级萃取物E1?E4中的化合物组成和结构进行分析,发现E1中主要为烷烃、芳烃、醇类化合物和酯类化合物;E2中以烷烃、醇类化合物和酯类化合物为主.醇类化合物、酚类化合物以及酯类化合物是E3中的主要物质,且酯类化合物主要为邻苯二甲酸二酯类化合物.受到CS2和丙酮这两种溶剂协同作用的影响,E4中的烯烃类化合物的相对含量也比较高.采用FT-IR对NL、E1?E4和ER中所含官能团进行表征分析,结果发现,超声萃取过程只是将淖毛湖褐煤大分子骨架中游离的小分子化合物以及与大分子骨架以弱共价键相连的小分子萃取了出来,并未破坏煤样的大分子骨架结构.此外,NL和ER红外数据的分峰拟合结果显示,经过超声萃取后,ER中红外吸收峰的种类并未增加,只是峰的强度发生了改变.通过NL和ER的TG-DTG曲线可知,超声萃取后,NL的失重量由47.09％增加至51.04％,最大失重速率峰由450°C提前至430°C.NL和ER基于Coats-Redfern模型的热解动力学分析结果表明,经过超声萃取后,ER在快速热解阶段的活化能比NL更低,热解过程更容易进行.