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《华东理工大学》 2013年
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煤的超临界CO_2混合溶剂萃取过程及萃余煤气化特性研究

冯婷婷  
【摘要】:本文以超临界二氧化碳(SCCO2)与夹带剂混合溶剂对煤进行萃取,研究了萃取过程中超临界二氧化碳与有机溶剂间的作用机理,考察了萃取物和萃余煤的物理化学特性以及萃余煤的气化性能。主要内容如下: (1)使用不同夹带剂与超临界二氧化碳混合对煤进行萃取,研究了夹带剂和超临界二氧化碳在混合萃取过程中的作用以及萃取条件和煤种对萃取率的影响。结果表明:SCCO2/N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合溶剂一次萃取率低于纯NMP溶剂,但三次萃取率高于纯NMP溶剂萃取。压力对SCCO2/NMP混合溶剂萃取率影响不大,温度升高萃取率随之增大,但与超临界C02性质变化关系不大。褐煤和烟煤在SCCO2/NMP中的萃取率有随碳含量增加而增大的趋势。 (2)研究了SCCO2/NMP混合溶剂萃取物的活性官能团和微晶结构,结果表明:混合溶剂萃取对富含羟基及脂、酚、酮类等含氧物质选择性较好,超临界CO2的加入增强了溶剂对含羟基物质的萃取效果,减弱了NMP纯溶剂对芳环结构和酚类、醚类等物质的萃取力。萃取物固体有类似于原煤的微晶结构,“石墨化”程度小于原煤,但萃取物中几乎不含有矿物质。 (3)研究了SCCO2/NMP混合溶剂萃余煤的物理化学性质,考察了萃取后煤样气化性能的变化,结果表明:萃取使得原煤颗粒平整的表面会变得松散破碎,孔隙结构发生变化,煤微晶结构堆垛高度减小。不同煤样萃取后气化活性都有不同程度改善,其改善程度有随煤样萃取率线性增大的趋势。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TQ546

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【参考文献】
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