典型神华煤/焦官能团分布差异和反应性对比分析

神华煤储量巨大,因其良好的着火和燃尽特性,已成为我国主要的动力用煤之一,年消耗量超过我国煤炭总消耗量的1/10。神华煤种类较多,按灰熔点可分为高灰熔点的系列如石炭煤和准格尔煤,低灰熔点的系列如神混煤,低灰熔点煤产量大,一般是电厂的主烧煤种,为防止结渣,电厂多以低熔点煤和高熔点煤按7∶3或8∶2比例进行掺配混烧。目前的研究关注神华煤的工程燃用较多,而针对不同种类神华煤的微观差异性关注较少,选取神混、石炭2种典型的神华煤,采用红外光谱技术对其原煤和煤焦的官能团分布进行了表征比较,研究发现,神混、石炭2种烟煤的官能团分布相似,均存在CC和CC、—CH3、—CH2等烷烃基团以及含N、含S基团;从红外吸收峰强度看,石炭煤官能团要高于神混煤。受热成焦后,神混焦的—CH3、—CH2以及芳香碳碳双键等官能团吸收峰强度明显高于石炭焦。神混、石炭原煤脂肪链长接近,但石炭焦脂肪链长显著增加,而神混焦脂肪链长变化并不明显。通过扫描电镜观察到神混煤存在明显的相互交替的条带状煤岩结构,高温成焦后碳的晶体结构变得有序,孔隙结构明显增加。通过热重反应器对神混、石炭2种煤焦的氧化活性进行了比较,发现神混焦的反应活性明显高于石炭焦,神混焦更易燃尽。因此,从燃烧特性比较看,选用神混作为主力燃用煤种是合适的。

褐煤表面官能团的分布特征及量子化学分析

为了揭示褐煤表面的官能团的活动大小以及顺序,以外光谱法对褐煤进行漫反射测试,并对褐煤中各个官能团分布情况进行深入的分析和研究,同时建立了褐煤红外线化学结构研究模型,从而对该模型进行了量子化学的分析。从中得知,在褐煤表面的活性官能团中,羟基最多,其次是羰基,羧基,碳氢键,在此过程中通过对该模型的前沿轨道和振动频率进行研究,可知褐煤表面的各个官能团的振动位置是一致的。本文以褐煤表面的官能团作为研究对象,重点对各个官能团分布特征以及量子化学进行详细分析。

低变质煤红外光谱表征的研究

用傅立叶变换红外光谱法技术(FTIR)对五种典型中国低阶煤样的官能团结构进行表征。结果显示,红外光谱技术可作为一种研究煤官能团结构的快捷方法,可以初步推测煤的变质程度,煤的大分子相结构与小分子相结构在一定程度上存在着可关联性,这种可关联性因煤种而异。