褐煤蜡脱树脂及其氧化精制

研究了用甲苯将3个不同产地的褐煤粗蜡脱去树脂成分,并对所得的脱脂蜡进行氧化精制的研究.采用正交试验设计方法考察第一次氧化时间、第二次氧化时间、氧化剂用量比例、酸用量比例对精制蜡颜色的影响,结果表明,酸用量比例对精制蜡颜色的影响达到显著水平,一次氧化时间、二次氧化时间和氧化剂用量比例影响不显著.优化工艺条件为:T1为5h,T2为3h,投料与氧化剂用量比例为1∶2.8(m/m),投料与酸用量比例为1∶5 (m/V),在此条件下所得精制蜡颜色最浅,产率最高达83.5％.在最佳工艺条件下对3种脱脂蜡进行氧化对比研究,从蜡色上看,峨山精制蜡较白,接近昭通蜡,而寻甸蜡颜色微带黄色.对结果进行分析,寻甸蜡质相对而言较差,峨山蜡更具经济价值.     

超声-硝酸联合法提取褐煤腐植酸工艺

实验考察了超声、硝酸预处理、酸化程度、碱液浓度、反应温度、液固比、反应时间等对腐植酸提取率的影响,并通过正交设计选择最佳预氧化条件和褐煤腐植酸的最佳提取条件.结果表明;超声硝酸联合氧化法提取腐植酸的最佳条件为：超声频率80kHz,氧化温度50℃,硝酸液固比（mL/g）为5∶1,氧化时间90min,硝酸浓度1.5mol/L.     

以褐煤为原料制备水溶性沥青

以褐煤为原料、亚硫酸铵为磺化试剂,制备水溶性沥青.实验探索了反应时间、反应温度、亚硫酸铵用量、甲醛用量、氨水浓度对水溶性沥青产率及其性能的影响.结果表明：3g原料沥青、1g亚硫酸铵、1mL甲醛、30mL 40％氨水,反应时间1.5h,反应温度75℃条件下制备的沥青水溶物为59％.     

阜新褐煤中腐植酸的提取

以阜新褐煤为原料,采用稀碱法提取腐植酸（HA）并通过红外光谱分析腐植酸的基本结构,为今后研究腐植酸的基本结构提供一定参考。实验主要考察了碱液浓度、反应温度、反应时间对腐植酸的提取率的影响,结果显示,用2.0%N aOH在50℃下反应75m in可得到最大提取率为13.696%。     

褐煤腐植酸中微量金属元素的赋存状态

以褐煤为原料,采用碱溶酸析法提取腐植酸,光栅摄谱法定性确定含有金属元素钙、铝、铜和钛.采用逐级提取分离法将腐植酸中金属元素分为：可交换态、碳酸盐结合态、氧化物结合态、有机物结合态、残渣态;采用ICP-AES定量测定腐植酸中微量金属元素的赋存状态.结果表明：残渣态铜占99.13％;有机物结合态铝占74.84％、残渣态铝占21.05％;有机物结合态钛占9.04％、残渣态钛占80.18％;可交换态钙占14.14％、有机物结合态钙占11.82％、残渣态钙占68.27％.所以,腐植酸中的铜主要是以残渣态存在,钛和铝主要是以有机物结合态和残渣态存在,钙主要是以可交换态、有机物结合态和残渣态存在.可交换态和氧化物结合态中的金属离子主要是钙、次之是铝;有机物结合态中的金属离子主要是钙、次之是铝和铜;有机物结合态中的金属离子主要是铝、次之是钙.     

褐煤热泵预干燥超临界CO2循环发电系统理论研究

褐煤含水量高,直接燃烧发电存在效率低、投资大的问题。为此,本文提出了一种集成褐煤热泵预干燥的超临界二氧化碳循环发电系统,并建立了超临界二氧化碳循环发电系统和褐煤热泵预干燥系统的耦合计算模型,以某660 MW发电系统为例,对直燃褐煤发电系统和褐煤热泵预干燥发电系统进行对比分析。结果表明：褐煤发电系统通过热泵干燥褐煤可以使系统发电效率提高1.44%,发电标准煤耗率降低8.06 g·(k Wh)^-1;分析发现,预干燥褐煤使得锅炉燃烧损降低高达4.47%,排烟耗散降低0.35%,从而使系统效率提高1.29%,燃烧损和排烟耗散降低是系统节能的主要原因;干燥机效率、褐煤干燥程度和热泵COP越高,褐煤热泵预干燥发电系统节能效果越显著。     

峨山褐煤的分子结构和分子模拟

作为重要的化石能源，褐煤资源潜力巨大、分布广泛但综合利用率低。研究褐煤的分子结构模型，有助于预测褐煤在热解、液化和气化过程中的化学反应机理及反应路径，进而提高褐煤的综合应用水平。以云南峨山褐煤为研究对象，利用傅里叶变换红外光谱、13C核磁共振波谱及X射线光电子能谱等分析测试方法，获取了峨山褐煤的含碳、含氧及含氮结构参数。在此基础上，借助Gaussian 09计算平台，采用量子化学建模的方法构建并优化了峨山褐煤的分子结构模型。研究结果表明：峨山褐煤的芳碳率为39.20%，芳香碳结构主要为苯和萘，且芳香桥头碳与周边碳的比值χ_b为0.07；脂碳率为49.51%，脂肪碳结构主要为亚甲基，季碳和氧接脂碳；氧原子主要存在于羟基、醚氧、羰基和羧基结构中；含氮结构则以吡啶为主。基于元素分析、13C 核磁共振波谱分析，又经过热重实验消除褐煤中残余水分的影响后，计算出峨山褐煤的分子式为C₁₅₃H₁₃₇O₃₅N₂。依据分子式及分析结果计算出峨山褐煤的结构单元含量并构建出其初始结构模型，采用半经验法PM 3基组及密度泛函理论M06-2X/3-21G基组对初始分子构型进行优化。优化后的分子模型具有明显的三维立体特征，芳香环之间较为分散且在空间中排列不规则，芳香簇主要通过亚甲基、醚氧基、羰基、酯基和脂肪环连接，含氧官能团主要分布在分子边缘，脂肪族侧链较多。对优化后的分子模型进行振动频率计算进而获得了分子模型的模拟红外光谱，其与实验红外谱图吻合度良好，证明了峨山褐煤分子结构模型的准确性、合理性。分子结构模型的构建有利于直观地了解峨山褐煤的分子结构特征，从而有助于从微观分子角度研究峨山褐煤的宏观性质。同时，峨山褐煤分子结构模型可为其在热解、液化和气化等领域研究中提供理论指导。     

双向视ICP-OES法同时测定褐煤中锗和一些主要成灰元素

描述了ICP-OES(高频电感耦合等离子体光学发射光谱)同时测定褐煤中Ge和一些主要成灰元素Fe,Al,Ca,Mg,K,Na,Ti的方法。所使用的仪器是一台安装有双向视等离子体炬管和一个同时检测器的ICP光谱仪,这种技术允许分别在侧视和端视方式下同时测定主成分和微量元素。作者选取了适宜的仪器工作条件、选择了无干扰的分析谱线和合理地扣除了光谱背景,样品灰化后用HNO₃/HF/HClO₄混合酸消解,测定结果与国标方法吻合。仪器的检出限为0.000 39～0.10 μg·mL-1,方法的精密度RSD为0.79%～2.84%,样品平均回收率为92.38%。建立的方法可简便、快速、准确地对褐煤中锗及其他多种元素同时进行测定。     

褐煤高效发电技术的对比分析

褐煤将逐渐成为我国火力发电行业的主要燃料,但常规褐煤发电机组投资大、效率低.本文结合某1000 MW空冷凝汽机组实例,对比分析了低压省煤器和烟气预干燥两种节能技术对系统热经济性的影响情况,并分析了主要系统参数的影响规律.计算结果表明采用低压省煤器和烟气预干燥技术最多分别可使发电标准煤耗率降低1.99g·(kW·h)~(-1)和8.60 g·(kW·h)~(-1),烟气预干燥技术具备更加显著的节能潜力.     

利用激光诱导击穿光谱原位在线检测褐煤及煤烟

褐煤是我国现阶段的主要用煤,但因为其较低的煤化程度,使用时会产生污染环境的二氧化碳和黑灰,而且烟尘中含有的金属离子会危害人体健康,所以开展对褐煤烟尘的研究非常有意义.而激光诱导击穿光谱技术(L IBS)具有快速、多元素同时分析的特点,适合用于煤烟的原位在线探测.实验制备了含铅浓度不同的三种褐煤样本(O,H,L),其中O...