神府煤低温氧化过程中官能团结构演变

在空气流化床中，从室温至200℃范围内每隔25℃分别对神府煤进行3h的氧化，运用FTIR技术分析了神府煤和其氧化产物中各官能团组成，并采取峰拟合手段和红外差减光谱定量地分析了随着温度的升高这些官能团的变化趋势。结果表明，神府煤低温氧化后，甲基、亚甲基等脂肪烃侧链与氧反应导致其含氧官能团增加和芳香族部分相对比例提高，在低于200℃的情况下，芳香环没有参与氧化反应。最后推测了煤炭低温氧化的一般反应历程。     

神府煤低温氧化过程中官能团结构演变

在空气流化床中,从室温至200℃范围内每隔25℃分别对神府煤进行3h的氧化,运用FTIR技术分析了神府煤和其氧化产物中各官能团组成,并采取峰拟合手段和红外差减光谱定量地分析了随着温度的升高这些官能团的变化趋势。结果表明,神府煤低温氧化后,甲基、亚甲基等脂肪烃侧链与氧反应导致其含氧官能团增加和芳香族部分相对比例提高,在低于200℃的情况下,芳香环没有参与氧化反应。最后推测了煤炭低温氧化的一般反应历程。     

量子化学方法在煤自燃机理方面的应用及进展

煤中自由基是诱发煤自燃的首要因素之一,有效防止煤自燃的实质便是抑制煤中活性自由基对氧化反应的促进作用。系统地总结了煤中活性自由基——含氧自由基和脂肪族烃基在煤自燃过程中的反应,并指出目前研究煤自燃机理的不足,如煤分子模型类型单一,且多仅考虑煤中含氧自由基的反应过程,并未将含氧自由基、煤中缺陷和杂原子同时存在下的反应进行研究;指出目前的研究多集中于CO₂、H₂O和CO的生成路径,未对煤自燃产生的SO₂、H₂S等有毒气体进行很好的解释。从煤中活性自由基角度,针对性分析了制备抗氧化剂的应用研究,这是未来制备绿色高效阻燃剂的有效路径。提出了可从煤有机显微组分分子结构进行研究,不同显微组分的理化性质各不相同,因此,查明不同煤中的显微组分至关重要,特别是其内部活性自由基的类型。     

饱和脂肪族一元醚的结构与物理性质

用图论方法探讨了饱和脂肪族一元醚的结构与其物理性质的关系，提出了结构基础明确的定量关系，据此可预测饱和脂肪族一元醚的密度，折光率和沸点。结果表明，预测值都很接近实验值，此方法不仅阐明了饱和脂肪族一元醚的密度、折光率和沸点与分子结构之间的关系，而且提供了一种预测饱和脂肪族一元醚密度、折光率和沸点的有效方法。     

煤低温氧化与吸氧试验研究

为了研究煤低温氧化与吸氧的关系问题,采用煤低温氧化实验装置和ZRJ-1型煤自燃倾向测定仪,对褐煤、烟煤和无烟煤进行了低温氧化和吸氧实验研究.结果表明,在某一温度下吸氧量不能衡量其低温氧化能力.烟煤和无烟煤,吸氧过程都有从物理吸附到化学吸附的过渡阶段;而易低温氧化的褐煤,没有从物理吸附到化学反应的过渡阶段.煤的吸附过程和氧化过程是两个既有联系又有区别的过程,煤在确定温度下的吸附过程是很快的,氧化过程是缓慢的;煤的吸附是发生氧化的前提,氧化是煤吸附氧气的结果.该成果对研究煤低温自热氧化机理有一定参考价值和指导意义.     

煤显微组分热解过程中脂肪氢的演化特征及其动力学

采用热台与FTIR考察了平朔煤和神东煤显微组分热解过程中脂肪氢的演化特征.结果表明,随着热解温度的升高,脂肪氢经历了快速减少、缓慢减少和基本不变三个阶段,揭示出煤大分子体系依次发生了脂肪碳氢链的裂解、环烷化反应、芳构化反应、芳香结构氢化反应以及芳香缩合反应等;动力学分析表明,脂肪氢脱除反应的活化能较低,与反应体系中存在大量自由基有关;甲基与亚甲基的相对脱除速率随温度呈现M型关系.     

二氧化氮氧化二甲基硫醚宏观反应动力学

用NO2氧化二甲基硫醚（DMS）是合成二甲基亚砜（DMSO）的主要方法，反应过程受气液相传质影响很大．采用反应体积为120mL的连续搅拌釜式反应器，对该反应的宏观动力学进行了研究．在温度为30-60℃、NO2和DMS进料流量分别为0．01-0．10mol／min和0．005—0．05mol／min的范围内，考查了反应速率的变化，并测定了不同温度下NO2在DMSO中的饱和浓度．在热力学和动力学分析的基础上，推导出反应宏观动力学模型，由实验数据拟合出模型中的各参数．结果表明，该反应的活化能为21．64kJ／mol，液相组成变化时反应速率存在极大值，且模型计算值与实验值相吻合．     

含氰基苯硫醚的选择性氧化

按照Mckillop的方法用四水合过硼酸钠(NaBO_3·4H_2O)氧化对硝基苯硫基乙腈的过程中同时发生了氰基的水解,得到混合物。经改变条件,采用分批加料法,控制反应温度(55—65℃),用四水合过硼酸钠氧化含氰基的对硝基苯硫醚,可以选择性的得到相应的砜和亚砜,而氰基不受影响。     

聚酯型脂肪族聚氨酯的合成及其表征

本工作分别利用本体一步和本体预聚法探索合成出一种新的组成变化范围较大的聚酯型脂肪族多嵌段聚氨酯(Aliphatic Segmented Polyurethane,简称ASPU)。利用元素分析、IR、~1HNMR,WAXD、DMA、SEM等对样品进行了较为全面的表征,发现ASPU与芳香族聚氨酯最大的不同是其抗溶剂性强,硬段结晶度高,并且硬段的晶胞参数与纯硬段相同。也不随硬段含量而变化。     

煤表面与高分子作用机理的量子化学研究

选择不同煤阶的煤分子结构模型,结合量子化学方法,对煤分子中各原子的电子去分布进行计算,根据计算结果,分析了高分子在煤粒表面的吸附机理,解释阴离子型高分子在带负电的煤粒表面的吸附原因。     

大隆煤升温氧化时煤表面的介观特性

采用内置样品电加热装置的原子力显微镜对低温氧化过程大隆矿-390 m煤样表面形态进行实验观测,得到不同氧化温度下煤表面形态特征.根据分形理论的功率谱密度法计算煤表面的分形维数,并进行了分析.结果表明,不同氧化温度下煤表面的分形维数值都在2～3,煤低温氧化过程符合一定的分形规律,随着氧化温度的增加,表面分形维数呈增大趋势,表明分形维数的大小可以反映煤氧化的不同程度.而采用原子力显微镜结合分形理论研究煤自燃氧化的微观结构的变化是一个新的研究途径.     

煤的绝热低温自热氧化试验研究

利用绝热低温自热氧化试验方法,研究了褐煤在完全干燥和潮湿与烟煤低温氧化过程．得到了褐煤和烟煤自加热温升曲线和温升速率．同时分析了水分对煤炭低温自热氧化影响。研究了利用绝热试验方法判断煤的自燃倾向性可行性。     

CO_2对煤低温氧化反应过程的影响实验研究

为了深入研究CO2对煤低温氧化反应的影响,利用程序升温油浴实验装置,研究在不同CO2浓度下煤样的自燃特性。采集南屯矿煤样,破碎并筛分出混合平均粒径为4.18 mm的煤样,向试验管煤样中通入不同配比的混合气体,实验控制升温速度为0.3℃/min,供气量为190 mL/min.测定在6种不同浓度CO2气氛下的煤样低温氧化特性,实验结果表明:CO2浓度越高,煤样耗氧速率越小,CO产生率降低。在起始阶耗氧速率相差不大,煤氧复合作用以物理吸附和化学吸附为主,后期阶段以化学反应为主,变化明显。相比于空气气氛下,CO2气氛下煤样活化能有所提高,在40~100℃的温度范围内煤氧作用的活化能值由17.85 kJ/mol升高至22.71 kJ/mol,氧化反应速率降低,表明CO2的加入降低了煤的氧化反应速率,抑制了煤的氧化反应。     

用DSD酸氧化废水制备水煤浆技术

针对常规处理技术难以治理的DSD酸氧化废水,系统介绍了用DSD酸氧化废水制备水煤浆的处理技术。研究表明,用DSD酸氧化废水可直接制备水煤浆,水煤浆的最佳配制浓度为64．5％,相应的水煤浆粘度为932mPa.s用浓缩后废水配制水煤浆,得出的水煤浆最高配制质量分数可达64．6％-71．5％,相应水煤浆的粘度为823-898mPa.s各种条件制备出的水煤浆性能均稳定,完全能满足水煤浆喷吹燃烧的需求。用DSD酸氧化废水制备水煤浆技术可从根本上解决DSD酸生产过程产生的废水污染。     

神府煤流化床低温氧化煤分子中活性基因的变化

对神府大柳塔2-2煤样在流化床反应器中进行氧化实验,并对氧化后的系列煤样进行了FTIR分析;讨论了氧化过程中煤分子结构中含氧官能轩、脂肪族及芳香族主要基团的变化规律。     

煤的耗氧速度及其影响因素恒温实验研究

耗氧速度是评价煤自燃性的重要指标。一般认为相同温度下煤的耗氧速度和氧浓度成正比 ,但据此计算的耗氧速度与实际偏差可能很大。在不同温度和氧浓度水平下对煤进行等温氧化实验 ,推导出据等温实验测算煤氧化反应的级数和反应速度常数的公式 ,从而能确定相同温度下氧浓度与耗氧速度间的函数关系 ,该关系式能更准确地反映煤氧复合过程的耗氧规律。等温实验研究表明 ,煤氧化反应的平均级数通常不为 1 ,反应级数和速度常数都是温度的函数     

煤结构对自燃性的影响

松散煤体在一定的外界环境条件下,其自燃性很大程度上受到煤自身化学结构和孔隙结构的影响,可通过分析煤结构来判断其自燃倾向性.通过BET吸附实验与程序升温研究,表明煤样的孔结构与煤样自燃反应性有一定的正相关系.同时,结合红外光谱的研究,得到了实验煤样的分子官能团归属,从煤样化学结构方面对煤自燃性影响因素进行了深入研究.研究结论对给定煤样自燃发火预测预报有重要的理论指导意义.     

煤升温氧化过程特征的热重分析

用热重方式进行了煤在常规条件下的热重实验,分别用TG/DTG曲线描述了煤燃烧的整个过程,分析了煤升温氧化过程的特征参数,得到了各种煤的着火温度等特征温度.结果表明,煤样的特征温度与挥发分存在一定的规律性,特征温度下的失重值受挥发分的影响,着火温度随挥发分增加呈线性下降.     

人工神经网络在煤氧化性预测方面的应用

提出利用人工神经网络技术进行煤氧化速率定量预测的新方法。根据对煤自燃的实际特点和基本规律的综合考虑，研究了影响因素的选取、煤氧化速率预测模型的建立等问题。采用BP神经网络算法对煤氧化速率进行了建模。结果表明，用神经网络模型对煤氧化速率进行模拟预测，具有理论上的可行性和现实意义，说明人工神经网络技术在煤氧化速率预计领域中具有实用价值。