典型煤的官能团热解机理、动力学分析及影响因素研究

煤粉热解特性实验研究

第28卷第26期中国电机工程学报V ol.28 No.26 Sep.15, 2008 2008年9月15日 Proceedings of the CSEE ?2008 Chin.Soc.for Elec.Eng. 53 文章编号:0258-8013 (2008) 26-0053-06 中图分类号:TQ 530文献标识码:A 学科分类号:470?10 煤粉热解特性实验研究 魏砾宏1,李润东1,李爱民1,李延吉1,姜秀民2 (1.沈阳航空工业学院清洁能源与环境工程研究所,辽宁省沈阳市 110034; 2.上海交通大学机械与动力工程学院,上海市闵行区 200240) Thermogravimetric Analysis on the Pyrolysis Characteristics of Pulverized Coal WEI Li-hong1, LI Run-dong1, LI Ai-min1, LI Yan-ji1, JIANG Xiu-min2 (1. Institute of Clean energy and Environmental Engineering, Shenyang Institute of Aeronautical Engineering, Shenyang 110034, Liaoning Province China; 2. School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong University, Minhang District, Shanghai 200240, China) ABSTRACT: The pyrolysis characteristics of different particle size Hegang(HG) and Zhungaer(ZGE) coal were investigated by non-isothermal thermogravimetry in high purity argon. The results show that there are four stages (dehydration, holding, rapid weight-loss and slow weight-loss) during the non-isothermal weight loss process of different granularity coal powders, the differential thermo- gravimetry(DTG) curve has two weight loss peaks when temperatures lower than 1400℃. There was no differences in the weight-loss characteristics of various samples at the temperature below 400℃. For the pyrolysis characteristics of HG coal with rising heating-up rate , the initial release temperature decreases, the maximum weight loss rate and pyrolysis index D increase. Therefore the heating-up rate increase is favorable to improving pyrolysis characteristics of pulverized coal. In addition, comparison between similar particle size HG and ZGF coal at 10℃/min heating rate shows that the pyrolytic characteristics of HG coal with high ash and similar volatile is better than ZGE coal. KEY WORDS: pulverized coal; pyrolysis characteristics; particle size; thermogravimetric analysis 摘要:利用热天平,以高纯氩气为气氛气体,研究了细化鹤岗煤和准噶尔煤的热解特性。实验结果表明,不同粒度的细化和超细煤粉的热失重过程可以分为4个阶段,在1400℃之前热失重微分曲线有2个失重峰。室温~400℃,各样品的失重特性无明显区别。400~980℃,粒度对煤粉失重速率间存在较好规律性。升温速率对鹤岗细煤粉热解特性的影响表现在,随着升温速率的提高,挥发分的初析温度降低;热 基金项目:国家高技术研究发展计划基金项目(2002AA527051);辽宁省教育厅A类计划项目(2004D079)。 The National High Technology Research and Development of China (863 Programme)(2002AA527051).解最大失重速率增大,达到最大失重速率的温度升高,煤粉的热解特性指数D值增大,即升温速率的增加有利于细煤粉的热解。此外,在10℃/min加热条件下,对比了平均粒径基本相同的鹤岗煤和准噶尔煤的热解特性,发现挥发分含量接近,而灰分含量较高的鹤岗煤的热解特性明显优于准噶尔煤。 关键词:煤粉;热解特性;颗粒粒度;热分析 0 引言 煤的热解作为煤燃烧过程中的一个重要的初始过程,对煤粉着火有极大的影响,也影响到燃烧的稳定性及后期的燃尽问题。由于煤本身具有复杂性、多样性和不均一性,因此影响煤热解的因素繁多,如煤阶[1]、矿物成分和含量[2]、粒径[3-4]、升温速率[5]、温度[6-7]、停留时间[5]、压力[8-9]、煤的显微组分[10]、气氛[11]等。超细煤粉燃烧技术是目前一种重要的有效控制NO x排放的燃烧技术(在电站煤粉锅炉燃烧方面,将超细化煤粉定义为20μm以下的煤粉[12]),美国2000年清洁煤技术项目中将超细煤粉再燃作为降低燃煤NO x排放的主要技术之一。本文采用非等温热重分析方法,研究了粒度、升温速率和煤种对细化和超细化煤粉的热解特性的影响,由微分热重曲线计算热解反应动力学参数。 1 实验部分 1.1 样品的选取和制备 实验采用鹤岗(HG),准噶尔(ZGE)煤,经过碾磨,不进行筛分制成细化和超细化煤粉,原煤的煤质分析数据见表1。

(完整版)高中有机化学常见官能团

烷烃——无官能团: 1.一般C4及以下是气态,C5以上为液态。 2.化学性质稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液,溴水等褪色。 3.可以和卤素(氯气和溴)发生取代反应,生成卤代烃和相应的卤化氢,条件光照。 4.烷烃在高温下可以发生裂解,例如甲烷在高温下裂解为碳和氢气。烯烃——官能团:碳碳双键 1.性质活泼,可使酸性高锰酸钾溶液褪色。 2.可使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色,发生加成反应,生成邻二溴代烷,例如乙烯和溴加成生成1,2-二溴乙烷。 3.酸催化下和水加成生成醇,如乙烯在浓硫酸催化下和水加成生成乙醇。 4.烯烃加成符合马氏规则,即氢一般加在氢多的那个C上。 5.乙烯在银或铜等催化下可以被空气氧化为环氧乙烷。 6.烯烃可以在镍等催化剂存在下和氢气加成生成烷烃 7.烯烃可以发生加聚反应生成高聚物,如聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯等。 实验室制乙烯通过乙醇在浓硫酸作用下脱水生成,条件170℃。 炔烃——官能团:碳碳三键 1.性质与烯烃相似,主要发生加成反应。也可让高锰酸钾,溴水等褪色。 2.炔烃加水生成的产物为烯醇,烯醇不稳定,会重排成醛或酮。如乙

炔加水生成乙烯醇,乙烯醇不稳定会重拍生成乙醛。 3.乙炔和氯化氢加成的产物为氯乙烯,加聚反应后得到聚氯乙烯。 4.炔烃加成同样符合马氏规则 5.实验室制乙炔主要通过电石水解制的(用饱和食盐水)。 芳香烃——含有苯环的烃。 1.苯的性质很稳定,类似烷烃,不与酸性高锰酸钾,溴的四氯化碳反应,与溴水发生萃取(物理变化)。 2.苯可以发生一系列取代反应,主要有: 和氯,溴等卤素取代,生成氯苯或溴苯和相应的卤化氢(条件:液溴,铁或三溴化铁催化,不可用溴水。) 和浓硝酸,浓硫酸的混合物发生硝化反应,生成硝基苯和水。条件加热。 和浓硫酸反应生成苯磺酸,条件加热。 3.苯可以加氢生成环己烷。 4.苯的同系物的性质不同,取代基性质活泼,只要和苯环直接相连的碳上有氢,就可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸。如甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,被氧化为苯甲酸。无论取代基有多长,氧化产物都为苯甲酸。 5.苯分子中所有原子都在同一平面上。 6.苯环中不存在碳碳双键,六个碳原子之间的键完全相同,是一种特殊的大π键。

煤热解动力学研究

煤热解动力学研究 引言 热解是煤燃烧、气化和液化等热加工工业中的基本过程之一,也是成煤过程中的基本环节[1]。因此,研究煤的热解不仅为煤的热加工过程提供科学依据,也能为加深煤化学研究提供重要信息。在研究煤的热解动力学过程中,必然涉及反应速率与活化能和指前因子等动力学参数[2-4]。本文着重探索几种热解模型和热解动力学模型,并针对在还原气氛下进行煤热解这一课题,进行动力学选择和分析。 1热解模型 随着近十几年的现代仪器的发展,采用Py-FIMS、13C-NMR(碳核磁共振波谱法)、TG-FTIR(红外光谱仪)等手段对煤结构的研究,使得人们有可能有可能以煤的结构为基础研究煤的热解机理,并由此建立了比较成功的煤热解网络模型,如由用来描述气体逸出与焦油形成的降解一蒸发一交联的FG-DVC模型、FLASHCHAIN模型和化学渗透脱挥发分(CPD)模型。这些模型都是用简化的煤化学和网络统计学描述焦油前驱体的生成,但在网络几何形状、断桥和交联化学、热解产物、传质假设和统计方法上各有不同[5]。 1.1 FG-DVC热解模型 FG-DVC(Functional Group Depolymerization Vaporization Crosslinking)模型是由用来描述气体逸出的官能团模型与描述焦油形成的降解一蒸发一交联模型结合而成的。FG模型是用来描述煤、

半焦和焦油中气体的产生与释放机理;DVC模型是用来描述在桥键断裂和交联发生的影响下煤中大分子网络所发生的分解和缩聚行为,预测碎片的分子量分布情况[6]。FG-DVC模型的基本概念:(1)煤中官能团分解产生小分子类热解气体;(2)大分子网络分解产生焦油和胶质体;(3)胶质体分子量的分布由网络配位数决定;(4)大分子网络的分解是由桥键的断裂来控制,而桥键的断裂是受活泼氢限制;(5)网络的固化是由交联控制的,交联的发生伴随着二氧化碳(桥键断裂前)和甲烷(桥键断裂后)的放出。低阶煤(放出大量二氧化碳)在桥键断裂以前发生交联,高挥发分的烟煤(几乎不产生二氧化碳)在交联前就经历了明显的桥键断裂具有高流动性,故放出二氧化碳量的增加致交联的增加和流动性的降低;(6)焦油的逸出是受传质控制的(焦油分子蒸发到小分子气体或焦油蒸汽中以与其蒸汽压或轻组分体积成比例的速度被带出煤粒,高压减小了轻组分体积,所以就降低了具有较低蒸汽压大分子类产品的产量)。 Serio等[7]对FG模型作了进一步假设:1)大部分官能团独立分解生成轻质气体;2)桥键热分解生成焦油前驱体,前驱体本身也尤其代表性的官能团组成;3)焦油和轻质烃或其它组分相互竞争煤中的可供氢以稳定自由基,一旦内部供氢耗尽,焦油和轻质烃类(除CH4外)便不在生成;4)焦油和半焦的官能团以相同速率继续热解。 DVC模型最初用蒙特卡罗法来分析断键、耗氢和蒸发过程,后来也开始使用渗透理论,只是在个别概念上稍有修正。DVC模型为焦油生成提供了统计基础,该模型假定断键裂为单一的乙撑性断键,其活

常见官能团

常見官能團 烴基 根據所含π鍵的不同,不同的烴基官能團具有不同的性質。注意:烷烴基(如甲基、亞甲基)不算官能團,而苯基是官能團。 分類官能團名稱化學式結構式英文前綴英文後綴例子 烷烴烷基RH alkyl- -ane 甲烷 烯烴烯基R2C=CR2alkenyl- -ene 乙烯 炔烴炔基RC≡CR'alkynyl- -yne 乙炔 1

含鹵素取代基 鹵代烴中含有碳-鹵素鍵,鍵能隨鹵素不同而有變化。一般除氟代烴外,鹵代烴都可發生親核取代反應和消去反應。 2

氟代烷氟代RF fluoro- alkyl fluoride 一氟甲烷 氯代烷氯代RCl chloro- alkyl chloride 一氯甲烷 溴代烷溴代RBr bromo- alkyl bromide 一溴甲烷 碘代烷碘代RI iodo- alkyl iodide 一碘甲烷 3

含氧官能團 不同的碳氧鍵會因其中原子雜化程度的不同而有性質上的差異。sp2雜化的氧原子有吸電子效應,而sp3則有給電子效應。 分類官能團名稱化學式結構式英文前綴英文後綴例子 醯鹵鹵代甲醯基RCOX haloformyl- -oyl halide 乙醯氯 醇羥基ROH hydroxy- -ol 甲醇 酮羰基RCOR' keto-, oxo- -one 丁酮 4

醛醛基RCHO aldo- -al 乙醛 碳酸酯碳酸酯ROCOOR alkyl carbonate 羧酸鹽羧酸根RCOO?carboxy- -oate 乙酸鈉 羧酸羧基RCOOH carboxy- -oic acid 乙酸 醚醚ROR' alkoxy- alkyl alkyl ether 乙醚 5

(完整版)花生壳生物质热解特性研究毕业设计

毕业论文 学院:材料科学与工程学院 专业年级:08级高分子二班 题目:花生壳生物质热解特征研究 指导教师:杨素文博士 评阅教师: 2012年5月

摘要 生物质能是重要的可再生资源之一,而热解是未来最有前景的生物质利用方式之一。通过对生物质的热解动力学研究,可以获得热解反应动力学参数,对于判断热解反应机理和影响因素以及优化反应条件具有重要意义。利用热分析仪,在氮气气氛下,采用不同升温速率对花生壳热解行为进行了研究。通过热重分析实验了解生物质受热过程中的基本变化规律及其影响因素,结果表明,随升温速率的增大,达到最高热解速率时所对应的温度也越高,且升温速率越高热解越快,达到相同热解程度所需的时间越短。通过热重曲线研究花生壳的热解动力学,求出动力学参数。 关键词:生物质, 热解、热重分析,动力学 ABSTRACT Biomass energy is one of most important renewable energies. Paralysis is one of most promising methods of biomass utilization in the future. Study on biomass paralysis kinetics which can obtain paralysis kinetic parameters is of great important significance toward judging paralysis mechanism and influence factors and optimizing reaction

煤热解主要装置和技术汇总

煤热解主要装置和技术 (一)鲁奇鲁尔煤气公司法(LurgiRuhrgas) 1.工艺简介 该法是由LurgiGmbH公司(联邦德国)和RuhrgasAG公司(美国)开发研究的,其工艺流程见图1-1。粒度小于5mm的煤粉与焦炭热载体混合之后,在重力移动床直立反应器中进行干馏。 产生的煤气和焦油蒸气引至气体净化和焦油回收系统,循环的焦炭部分离开直立炉用风动输送机提升加热,与废气分离后作为热载体再返回到直立炉。在常压下进行热解得到热值为26~32MJ/m3的煤气,半焦以及煤基原油,后者是焦油产品经过加氢制得。 2.开发应用状况 此工艺过程在日处理能力12t煤的装置上已经掌握,并建立了日处理250t煤的试验装置以及日处理800t煤的工业装置。

(二)大连理工大学固体热载体干馏新技术 1.工艺简介 大连理工大学郭树才等人开发的固体热载体干馏新技术主要实验装置有混合器、反应槽、流化燃烧提升管、集合槽和焦油冷凝回收系统等。原料煤粉碎干燥后加入原料槽。干馏产生的半焦为热载体,存于集合槽,煤和半焦按一定的焦煤比分别经给料器进入混合器。由于混合迅速而均匀,物料粒度小,高温的半焦将热量传给原料粒子,加热速度很快,煤即发生快速热分解。由于煤粒热解产生的挥发物引出很快,二次热解作用较轻,故新法干馏煤焦油产率较高。经混合器混匀的物料进入反应槽,在此完成干馏过程,析出干馏气态产物,即挥发产物。反应槽固态产物半焦经给料器进入燃烧器。半焦或加入的燃料与预热的空气进行燃烧,使半焦达到热载体规定的温度,在提升管中被提升到一级旋风分离器,半焦与烟气分离。热半焦自一级旋风分离器人集合槽,作为热载体循环。多余的半焦经排料槽作为干馏产物外送。烟气在二级旋风分离器除尘后外排。干馏气态产物自反应槽导出后,经过除尘器、空冷器和水冷器析出焦油和水。煤气经干燥脱去水分,在-30℃左右条件下进行冷冻,回收煤气中的汽油。净煤气经抽气机及计量后送出。 2.开发应用状况 已完成多种油页岩、南宁褐煤、平庄褐煤和神府煤的10kg/h的试验室实验,在内蒙古平庄煤矿进行了能力为150t/d的褐煤固体热载体热解的工业性实验并建成5.5万t/a的工业示范厂。 (三)COED法 1.工艺简介 该工艺由美国FMC和OCR联合开发,采用低压、多段、流化床煤干馏工艺流程见图1-2。

常见的有机化学基团名称翻译

有机化学基团名称翻译 A 伸乙烷合萘基;伸二氢苊基 acenaphtheneylene 亚乙烷合萘基;亚二氢苊 基 acenaphthenylidene 醋酰胺基;乙酰胺基 acetamido; acetamino 乙炔基 acetenyl;ethynyl 乙酰乙酰基 acetoacetyl 丙酮基 acetonyl 亚丙酮基 acetonylidene 乙酰氧基 acetoxy 乙酰基 acetyl 乙酰亚胺基 acetylimino 酸硝基 aci-nitro 吖啶基 acridinyl 丙烯酰基 acrylyl; acryloyl 己二酰基 adipoyl; adipyl 脲[基]羰基;脲甲酰基 allophanyl; allophanoyl 烯丙基 allyl 甲脒基 amidino; guanyl 酰胺基 amido 酰胺草酰基;草酰胺酰基 amidoxalyl; oxamoyl 胺基 amino 戊基 amyl; pentyl 伸戊基 amylene 亚戊基 amylidene 亚戊基 amylidene; pentylidene 苯胺基 anilino 大茴香亚甲基;对甲氧苯亚甲基;对甲氧亚苄 基 anisal; anisylidene 甲氧苯胺基 anisidino 大茴香酰基;对甲氧苯甲酰基;对甲氧苄酰 基 anisoyl 大茴香亚甲基;对甲氧亚苄基;对甲氧苯亚甲 基 anisylidene; p-methoxybenzylidene; anisal 邻胺苯甲酰基;邻胺苄酰基 anthraniloyl; anthranoyl 蒽基 anthranyl; anthryl 蒽醌基 anthraquinonyl 伸蒽基;次蒽基 anthrylene 精胺酰基 arginyl 亚胂酸基 arsinico 胂基 arsino 胂酸基 arsono 亚胂基 arsylene 细辛基;2,4,5-三甲氧苯基 asaryl; 2,4,5-trimethoxyphenyl 天[门]冬酰胺酰基 asparaginyl; asparagyl 天[门]冬胺酰基 aspartyl 阿托酰基;颠茄酰基;2-苯丙烯酰基 atropoyl 壬二酰基 azelaxyl 迭氮基;三氮基 azido; triazo 偶氮亚胺基 azimino; azimido 次偶氮基 azino 偶氮基 azo 氧偶氮基 azoxy B 苯亚甲基;亚苄基 benzal 苯甲酰胺基;苄酰胺基 benzamido 苯亚磺酰基 benzene sulfinyl; phenylsulfinyl 苯磺酰胺基 benzenesulfonamido 苯磺酰基 benzenesulfonyl 次苄基 benzenyl; benzylidyne 二苯甲基 benzhydryl; diphenylmethyl 二苯亚甲基 benzhydrylidene; diphenylmethylene 联苯胺基 benzidino 亚苄基;苯亚甲基 benzilidene 二苯羟乙酰基 benziloyl 苯并咪唑基 benzimidazolyl

医疗废物典型组分的热解特性研究

硕士学位论文 论文题目 医疗废物典型组分的热解特性研究 作者姓名苏鹏宇 指导教师岑可法教授 马增益副教授 学科(专业) 工程热物理 所在学院机械与能源工程学院 提交日期 2005年1月

Study on Pyrolysis Characteristics of Typical Components in Medical Waste Candidate: Su Pengyu Supervisor: Professor Cen Kefa Associate Professor Ma Zengyi Thermal Physics Engineering Clean Energy and Environmental Engineering Key Laboratory of Ministry of Education Institute of Thermal Power Engineering Zhejiang University, Hangzhou, China Jan.2005

学号 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得浙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名:签字日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解浙江大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 (保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名:导师签名: 签字日期:年月日签字日期:年月日 学位论文作者毕业后去向: 工作单位:电话: 通讯地址:邮编:

常见有机化合物官能团

常见有机化合物官能团 1. 苯基 苯(benzene, C6H6)有机化合物,是组成结构最简单的芳 香烃,在常温下为一种无色、有甜味的透明液体,并具有强烈的芳香气味。可燃,有毒,为IARC 第一类致癌物。苯具有的环系叫苯环,是最简单的芳环。苯分子去掉一个氢以后的结构叫苯基,用Ph 表示。因此苯也可表示为PhH 2. 羟基羟基,又称氢氧基。是由一个氧原子和一个氢原子相连组成的一价原子团,化学式-OH。 在无机物中在无机物中,通常含有羟基的为含氧酸或其的酸式盐。含羟基的物质溶解于水会电离出氢离子,因此含羟基的物质水溶液多成偏酸性。 在有机物中在有机化学的系统命名中,在简单烃基后跟着羟基的称作醇,而糖类多为多羟基醛或酮。 羟基直接连在苯环上的称作酚。 具体命名见OH 原子团的命名注:乙醇为非电解质,不显酸 性。 羟基的性质 1. 还原性,可被氧化成醛或酮或羧酸

2. 弱酸性,醇羟基与钠反应生成醇钠,酚羟基与氢氧化钠反应生成酚钠 3. 可发生消去反应,如乙醇脱水生成乙烯 OH 原子团的命名此原子团在有机化合物中称为羟基,是醇( ROH )、酚(ArOH )等分子中的官能团;在无机化合物水溶液中以带负电荷的离子形式存在(OH-1 ),称为氢氧根。当羟基与苯环相连形成苯酚时,可使苯环致活,显弱酸性。再进基主要进入其邻位、对位。 羟基与氢氧根的区别在很多情况下,由于在示性式中,羟基和氢氧根的写法相同,因此羟基很容易和氢氧根混淆。 虽然氢氧根和羟基均为原子团,但羟基为官能团,而氢氧根为离子。而且含氢氧根的物质在水溶液中呈碱性,而含羟基的物质的水溶液则多呈偏酸性。氢氧根和羟基在有机化学上的共性是亲核性。 有机合成中羟基的保护羟基是有机化学中最常见的官能团之一,无论是醇羟基还是酚羟基均容易被多种氧化剂所氧化。因此在多官能团化合物 的合成过程中,羟基或者部分羟基需要先被保护,阻止它参与反应,在适当的步骤中再被转化。 3. 烃基

煤热解气体主产物及热解动力学分析

第44卷 第6期 煤田地质与勘探 Vol. 44 No.6 2016年12月 COAL GEOLOGY & EXPLORA TION Dec . 2016 收稿日期: 2015-12-25 基金项目: 山西省煤层气联合研究基金资助项目(2013012005) Foundation item :Shanxi Provincial Basic Research Program—Coal Bed Methane Joint Research Foundation(2013012005) 第一作者简介: 刘钦甫(1964—),男,河南人,博士,教授,从事煤田地质学研究. E-mail :lqf@https://www.360docs.net/doc/e017217283.html, 引用格式: 刘钦甫, 崔晓南, 徐占杰, 等. 煤热解气体主产物及热解动力学分析[J]. 煤田地质与勘探, 2016, 44(6):27–32. LIU Qinfu, CUI Xiaonan, XU Zhanjie , et al. Main gases and kinetics of coal pyrolysis[J]. Coal Geology & Exploration, 2016, 44(6):27–32. 文章编号: 1001-1986(2016)06-0027-06 煤热解气体主产物及热解动力学分析 刘钦甫1,崔晓南2,徐占杰1,郑启明3,毋应科1 (1. 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083;2.中国地质大学(北京) 能源学院,北京 100083;3.河南工程学院资源与环境工程系,河南 郑州451191) 摘要: 为了研究不同煤化程度煤的热解气相产物、热解动力参数,采用热重–红外光谱–质谱(TG-IR-MS)联用技术对4种不同热演化程度的煤进行了热解实验。实时记录了4种煤样在30~1 100℃、10/min ℃升温速率、氦气气氛下热解过程中释放的各种气体成分及其释放量的变化趋势。研究结果表明,随煤热演化程度升高,煤的失重率和最大失重速率逐渐降低,与煤的干燥无灰基挥发分呈正相关关系;随着热解温度的升高,煤中逐渐释放出水、甲烷、二氧化碳、氢气和二氧化硫等小分子气体,且随着煤化程度的升高,各种气体的释放峰逐渐向高温处偏移,说明煤的热稳定性逐渐升高。不同变质程度煤的热解动力学分析结果表明,随着煤变质程度增高,其活化能逐渐降低,说明其热效应强度和发生热解反应的能力在逐渐降低。 关 键 词:煤;热解;热重–红外–质谱联用技术;气相产物;热解动力学 中图分类号:P57 文献标识码:A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2016.06.005 Main gases and kinetics of coal pyrolysis LIU Qinfu 1, CUI Xiaonan 2, XU Zhanjie 1, ZHENG Qiming 3, WU Yingke 1 (1. School of Geoscience and Surveying Engineering , China University of Mining and Technology (Beijing ), Beijing 100083, China ; 2. School of Energy Resources , China University of Geosciences (Beijing ), Beijing 100083, China ; 3. Department of Resources and Environment Engineering , Henan Institute of Engineering , Zhengzhou 451191, China ) Abstract: In order to study the gas products and kinetic parameters of coal pyrolysis, the pyrolysis experiment was carried out for four coal samples with different thermal evolution using Thermo Gravimetric-Infrared-Mass spec-trometry (TG-IR-MS). The variation trend of components and amount of released gases of four kinds of coal sam-ples during pyrolysis at temperature range of 30 to 1℃ 100 with the heating rate of 10/min under helium ℃℃ at-mosphere was recorded in real time. The thermal analysis results showed that the weight loss rate and the maximum weight loss rate of coal decreased gradually with the increase of the thermal evolution degree, and was positively related to the voltile of dry ash-free basis. Some small-molecule gases like H 2O, CH 4, CO 2, H 2 and SO 2 were re-leased gradually with pyrolysis temperature. With the increase of the coalification degree, the peaks of released gases gradually shifted to higher temperature. Pyrolysis kinetic analysis of coals with different coalification degree showed that the activation energy decreased with the metamorphism degree, illustrating that the heat effect strength and the ability of pyrolysis reactions decreased gradually. Keywords: coal; pyrolysis; TG-IR-MS; gaseous products; kinetics 煤热解是指煤在隔绝空气或惰性气氛下加热, 在不同温度下发生的一系列物理化学反应的复杂过 程,有时也称煤的干馏或热分解。煤热解的研究已 久,包括煤的热解特性、热解动力学、加氢液化和 加催化剂等附加条件的热解等[1-6]。近年来,随着现 代精密测试技术的不断进步,研究更加复杂和深入,涉及到煤与生物质共热解、添加物对煤热解气相产物的影响、热解动力学等诸多领域[7-11]。朱孔远等[7]、L R Steven 等[8]对煤与生物质共热解进行了研究。杨会民等[9]研究宁夏原煤时发现,矿物质及其脱灰煤中Na 、Ca 和Fe 盐的添加会影响热解过程中主要气相产物H 2、CH 4和CO 2的生成量、释放温区、峰形万方数据

100万吨兖矿褐煤热解提油提气技术方案建议书

100万吨兖矿褐煤热解提油提气技术方案建议 书 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

100wt/a低阶煤分段热解提烃 生产优质油气及缚硫洁净炭 技术与工艺方案建议书 1 低阶煤中低温分段热解提取油气资源的背景和意义 我国能源资源结构特点是缺油少气富煤。截止2012年我国查明石油剩余技术可采储量仅为亿t,天然气万亿m3;而煤炭资源探明储量为万亿t,其中有75%以上是中低阶煤。 开发新工艺技术推动我国低阶煤清洁高效梯级利用已迫在眉睫。先提取煤中业已存在的油气资源,并生产高附加值固体洁净炭,从而形成热解提烃(油气)-洁净炭气化-合成、热解-油气提质-洁净炭燃烧发电等多途径低阶煤清洁高效梯级利用技术路线,是解决我国低阶煤利用的必由之路。若采用低阶煤中低温分段热解提烃技术,在我国目前直接燃烧发电的低阶煤中,每年仅以10亿t 低阶煤先提取油气资源然后再发电计算,就可提取油1亿t左右(相当于原油亿t)、烷烃气产品超过1000亿m3、其余利用余热生产合成气合成甲烷的量接近甚至超过提取烷烃气的量。 采用科学的分段热解中低阶煤技术制取油气,对于弥补我国缺油少气现状、突破油气对外依存度、保障我国能源安全、经济安全、国防安全和国家可持续发展具有重大意义。 一般情况下,低阶煤(多指褐煤、长焰煤等低煤化度煤)与挥发分大于18%的中阶煤的挥发物主要是以烃类物质构成的。在 挥发分大于25%的中、低阶煤挥发物中,烃类成分一般占无水 基挥发分质量的80%以上。尤其在长焰煤、气煤及更低煤化度 的低煤阶煤中,烃类成分大多占无水基煤总质量比的30%左 右,高者甚至可达35%以上。

高中化学常见官能团地性质总结材料

标准文档 实用文案常见官能团的性质 一. 中学有机化合物分类及常见官能团名称和主要性质

标准文档 实用文案 注:烷烃中的烷基,芳香烃中的苯基都不是官能团。 二. 有机官能团的化学性质与有机基本反应 1. 氧化反应 (1)燃烧。凡是含碳氢的有机化合物燃烧都生成二氧化碳和水。 烃的燃烧通式: 烃的含氧衍生物的燃烧通式: (2)被酸性高锰酸钾氧化。能使酸性高锰酸钾褪色的有机物有: ①不饱和烃、不饱和烃的衍生物(含碳碳双键、碳碳三键); ②苯的同系物(苯基上的烃基易被氧化); ③含醛基的有机物:醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖; ④石油产品(裂解气、裂化气)。 (3)羟基的催化氧化。某些含羟基的有机物在催化剂的作用下,能被氧气氧化成醛或酮。 当与羟基相连的碳原子上有两个氢原子时,羟基能被氧化成醛基。如: 22232232CHCHOHOCuCHCHOHO 当与羟基相连的碳原子上有一个氢原子时,羟基能被氧化成羰基(碳氧双键)。如:

标准文档 实用文案当与羟基相连的碳原子上没有氢原子时,羟基不能被氧化。 (4)醛基的氧化。有机物中的醛基,不仅可以被氧气氧化成羧基;而且还能被两种弱氧化剂(银氨离子和铜离子)氧化成羧基。 醛基被氧气氧化。如: 22323CHCHOOCHCOOH?????催化剂? ??AgNH32氧化。如: 银镜反应,醛基被?? ??CHCHOAgNHOHCHCOONHAgNHHO33234322223??????????????()△ 醛基被Cu OH()2氧化。如: CHCHOCuOHCHCOOHCuOHO3232222???????()? 2. 取代反应。 有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。中学常见的取代反应有: (1)烷烃与卤素单质在光照下的取代。如: CHClCHClHCl423?????光 (2)苯与苯的同系物与卤素单质、浓硝酸等的取代。如: (3)酚与浓溴水的取代。如: (4)酯化反应。酸和醇在浓硫酸作用下生成酯和水的反应,其实质是羧基与羟基生成酯基和水的反应。如: CHCH OH CHCOOH323?CH COOCH CHHO3232? (5)水解反应。水分子中的?OH或?H取代有机化合物中的原子或原子团的反应叫水解反应。

药物化学常见官能团

人0 Xfi 甲 It 草 幺子弍:cooph 胪J2分矣:WSffl *0u 乙氢甲It 耳 分子式:COOK 年屋分类:wsm 0-CH ) *宙:甲丘甲離華 分子式:COOMa 舗產分空:進荃GO COOH 命屋分类: 名 ?: isnJLILM 分子弍:CO(t-Bu) 严厘分类:樓生团 NH 2 塔祢:毎基甲毎基 牙子式:CONH2 胪雇分类:碳基团 "乞 件 名练:异丁 It 狂 分子式:CO(i-Pr) 序酌类:碳荃团 幺祢:乙醉基 另子式:COCH3 所斥分类:O 团 兔?u 宋甲配狂 毎子5:! COPh 豹压分芬:儀荃团 名洽:甲tt^;IE£ 分子式:CHO 所斥分类:os 名冻:★甲狂 分子式:CH2Ph 斯应分癸:襪荃团 RT 名 W : B£ 分子北:CN 所?分as :审棊0= R£H 名祢:乙決基 分子弍:C2H 所匡分卒:谑菇团 Q '5° 名称:三 分孑式:CPh3 所舄分类:碳基匡 名越U 三异丙荃甲基 分孑式:C(i-Pr)3 所床分类:蘇因 CI R ------------ I CI 名三気甲基 分?式:ccim 所廂分类:碳至因 R --------- F r 名称:三気甲基 分子式:CF3 所耳分类:蘇因 名粽:魅內基 分子式:CH=CH2CH2 所泾分25 :強芝团 名稼:乙垛基 分子式:CH=CH2 所至分2$:审棊01 名称:魚甲能基 牙子式:COCI 子居分 类:WSS

R H^C 名徐:异戊基分子式:i-Am 所雇分 类:碳链 平3 R - H3 CH3 名徐:叔丁基分子式:t-Bu 所雇分类:谀链 R I CH3 名徐:仲丁基分子式:s-Bu 所層分类:碳涟 R CH3 H CH3名務:异丁 基分子式:I-BU 所属分类:碳链 CH3 T CH3 名称:异丙基分子式:i-Pr 所 犀分类:碳链 n/W1 名称:正戊基外子式:n?C5 所雇分类:谀 链 名探:正丁基 份孑式:n?C4 所属分类:碳链 :心 名称:正丙基 分子式:n?C3 所犀分类:碳 链 攵徐:环主基分子式:C-C8 所属分类:碳环 乂徐:环霞基 分孑式:C-C7 所属分类:碳环 X称:茏基 分子式:bpn 所属分类:碳环 兔徐:茂基 分子式:C- C5P 所属分类:碳环 名徐:环己基分子式:c? C6 所属分类:碳环名徐:环戊基 分子式:c<5 所属分类:碳环 □ 名徐:环丁基 分子式:c? C4 所属分类:碳环 △ 名青:环丙基 分子式:c<3 所属分类:碳环

常见化学官能团

含氧官能团不同的碳氧键会因其中原子程度的不同而有性质上的差异。sp2杂化的氧原子有,而sp3则有。 分类官能团名称化学式结构式英文前缀英文后缀例子 卤代甲酰基RCOX haloformyl- -oyl halide ROH hydroxy- -ol RCOR' keto-, oxo- -one

RCHO aldo- -al ROCOOR alkyl carbonate RCOO?carboxy- -oate RCOOH carboxy- -oic acid ROR' alkoxy- alkyl alkyl ether RCOOR' alkyl alkan oate ROOH hydroperoxy- alkyl hydroperoxide

ROOR peroxy- alkyl peroxide []含氮官能团 分类官能团名称化学式结构式英文前缀英文后缀例子 -amide RCONR 2carboxamido- -amine RNH 2amino- R NH amino- -amine 2 N amino- -amine R 3

R N+ammonio- -ammonium 4 RC(=NH)R' imino- -imine RC(=NR)R'imino- -imine RC(=NH)H imino- -imine RC(=NR')H imino- -imine RC(=O)NC(=O)R' imido- -imide alkyl azide RN 3azido- R' azo- -diazene RN 2 ROCN cyanato- alkyl cyanate RNC isocyano- alkyl isocyanide

聚氨酯的定量分析

【摘要】以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,聚环氧丙烷醚二醇(PPG)和聚己内酯二醇(PCLD)、聚碳酸酯二醇(PCD),聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为软段,通过改变软段组分及相对含量,合成了系列水性聚氨酯乳液。采用傅立叶自解卷积方法,对合成试样红外光谱的重叠谱带进行分峰处理,结果有效增强了红外谱图的表观分辨率,不仅可以辨认低含量组分的特征吸收,而且当软段含量为4%时仍可检出。采用积分面积法和峰高法进行定量计算并作线性回归分析,发现积分面积法的相关系数r大于0.95。积分面积法优于峰高法。氢键作用对定量结果有一定影响。核磁共振氢谱验证数据与定量分析结果一致。 【关键词】红外光谱,水性聚氨酯,傅立叶自解卷积,积分面积法 1 引言 常见的聚氨酯(PU)是一种具有 (A B)n 序列结构的线型多嵌段共聚物,含有热力学上不相容的硬段和软段单元。在聚氨酯改性中,A、B又多为多组分(软、硬段为2种以上)物质,其化学组成、相对比例的变化会带来分子间相互作用的改变,使红外吸收谱带发生频率位移、宽化交叠。虽然在实际应用中红外光谱被广泛应 用于研究聚氨酯的聚集态结构、氢键及反应动力学等[1~3],但红外光谱对组成和相互作用的敏感又为其在PU定性、定量分析方面带来较大困难,很难直接应用红外光谱进行定量分析。傅立叶自解卷积(FSD)技术是一种方便实用的分峰方法。通常测得的红外光谱是真实光谱与仪器线性函数卷积的结果。采用傅立叶解卷积方法可以去除线性函数的影响,通过调节谱带半宽高度和谱带增强因子,可得到比二阶微分更好的光谱表观效果[4],从而提高光谱图的表观分辨力,使一些隐含的吸收峰得以显现。同时它保留了吸收谱带的积分面积[5],从而提供可供定性定量分析的光谱数据[5~7]。本实验首先合成了不同软段的水性聚氨酯,通过FSD方法,分析了聚氨酯中软段组分的变化与红外光谱特征谱带的对应关系,结合核磁共振氢谱的分析结果,探讨了该方法对复杂聚氨酯成分进行定性定量分析的适用性。 2 实验部分 2.1 试样制备在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中,加入计量配比(硬、软段组分含量的摩尔比为3∶1)的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚环氧丙烷醚二醇(PPG)和另一软段组分单体P,在N2气氛保护下,90℃回流反应2 h,再加入适量二羟甲基丙酸、丙酮、催化剂、三乙胺、二元胺等,70~80℃反应约6 h后进行乳化、脱丙酮等程序,得到具有二组分软段PPG和P的水性聚氨酯乳液。这里P分别选取聚己内酯二醇(PCLD)、聚碳酸酯二醇(PCD)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)。合成所用主要组分单体结构式如下:改变PPG和P的相对质量分数,合成所得系列样品如表1所示。 表1 PCLD,PCD,PTMG在软段中质量分数(略) Table 1 The mass ratio of PCLD, PCD and PTMG in soft segment PCLD:polycaprolactonediol; PCD: polycarbonatediol; PTMG: polytetramethylene ether glycol.

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