收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

煤中氟的迁徙演化行为及含硫大分子结构的研究

刘雪锋  
【摘要】:煤炭是我国主要能源资源,大量煤炭的消耗对环境造成了严重的污染,煤中氟和硫的排放已对人类健康造成了巨大的危害,日益受到人们的重视。本文以贵州省高氟、高硫、高灰煤为重点研究对象,系统的研究了贵州煤中氟的含量、赋存形态、燃烧过程中氟化物的释放特征、迁移转化规律、贵州煤的洗选特性以及贵州煤中氟的可脱除性。通过贵州煤的X射线光电子能谱、红外光谱、核磁共振谱获取贵州煤中含硫大分子结构参数,建立了贵州煤的含硫大分子模型,应用分子力学、分子动力学对模型进行了优化计算,得到了较好表征煤的含硫大分子模型。 搭建了高温燃烧水解台架,采用高温燃烧水解—离子色谱法对煤中的氟进行测定。探讨了测量过程中的影响因素,对该方法的测量精度进行了评价,并与离子选择电极法进行了比较,对所测定的贵州煤样中的氟含量进行了分析。结果表明高温燃烧水解—离子色谱法测定煤中氟的含量具有快速、灵敏、方便、准确、无干扰等优点,结果准确,实用性强,为测量煤及其他复杂矿物质中氟含量的一种有效方法;离子色谱法与离子选择电极法相比,稳定性好、所受干扰小、更加方便快捷;贵州煤中氟的平均含量为715.20 mg/kg,远高于我国煤平均氟含量和世界平均值。贵州煤大部分为高氟煤,在直接燃用的情况下,势必对环境及人类本身造成极大的危害。 分析了贵州煤中氟与煤化程度、硫、氯、碱金属元素的关联性、煤中氟与磷及其他痕量元素的关系,进行了低温灰化实验,从煤中氟与相关矿物的亲和特性等角度研究了贵州煤中氟的赋存形态。结果表明贵州煤中的氟含量与煤化程度无关;贵州煤中携氟矿物的种类及含量决定了煤中氟的含量;贵州煤中氟的含量与有机硫的含量正相关,说明成煤环境和后期成岩作用也是决定煤中氟含量及其赋存形态的主要原因;贵州煤中磷的含量随氟含量的增加而增加,表明氟磷灰石类矿物质可能是贵州煤中氟的主要赋存形式之一;煤中氟含量与碱金属总量具有很好的相关性,表明煤样中存在碱金属氟化物,而且其存在的量所占比例可能相当高;贵州煤样的低温灰化试验也表明,贵州煤中的氟的赋存形态主要是无机态。 运用热重分析仪、便携式红外气体分析仪对贵州煤的燃烧反应特性及燃烧过程中氟的释放规律进行了研究,计算了贵州煤样的反应动力学参数,并对贵州煤中氟的释放过程进行了分析;建立了煤燃烧过程中氟释放的反应动力学模型,通过煤中氟释放的等温试验,计算了贵州煤中氟释放的反应活化能。氧气气氛下低温段的活化能均显著低于高温段的活化能;煤燃烧时氟的释放共分三个区段,150~200℃是水分中游离氟和吸附氟的析出区段,在600~950℃区段,含氟矿物参与煤的燃烧反应使氟大量释放,1100℃以后,煤中含氟矿物在高温条件下发生热解。煤燃烧过程中氟释放过程可用一级反应动力学模型来描述,反应活化能E和频率因子A依赖于煤中氟的赋存形态和氟化物的热稳定性;研究结果对于分析、理解不同方式下氟化物析出特性,正确进行氟化物污染评价及采取合理、有效措施进行氟化物污染控制等都有相当重要的指导意义。 对贵州煤中氟的可脱除性进行了探讨,进行了洗选实验,系统阐明了贵州煤中氟在洗选过程中的迁移规律及亲和特性,揭示了贵州11个煤样的可选性和煤中氟的可脱除性规律。结果显示只有当贵州煤中氟和灰分的含量都不是很高时才能够通过洗选有效脱除煤中的氟。 最后对贵州煤样分别进行了XPS,FTIR,NMR分析测试,得到相关图谱,并通过对图谱的分峰拟合定量分析了煤结构中的各种含硫官能团、含氧官能团和脂肪族芳香族结构的相对含量,求出了构造贵州煤ZY-TG含硫大分子结构模型的的各个有关结构参数;基于Shinn化学结构模型的特点和思想,结合分析计算所得的相关结构参数建立了贵州煤ZY-TG含硫大分子结构模型,并基于分子力学和分子动力学对模型进行了优化计算,得到了较好表征煤的含硫大分子模型。 全文较系统的研究了贵州煤中氟的含量、赋存形态、燃烧迁移转化规律及贵州煤的可选性和贵州煤中氟的可脱除性,通过实验获取相关参数,建立了煤的含硫大分子模型,为贵州煤的合理利用及污染物的脱除控制奠定了基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘雪锋;郑楚光;刘晶;张军营;宋党育;;贵州煤中氟赋存形态分析[J];中国电机工程学报;2008年08期
2 李震;刘泽常;赵莹;侍玉苗;;煤在热解过程中氯的释放特性研究和煤中氯的吸附模型的建立[J];洁净煤技术;2005年04期
3 周丽霞;李震;;煤中氯的释放特性与煤变质程度的关系[J];煤质技术;2006年04期
4 李震;潘平;楚洁;徐衍银;;煤与PVC共热解固体产物的红外光谱分析[J];泰山学院学报;2007年06期
5 王颖;沈珍瑶;呼丽娟;牛军峰;;三峡水库主要支流沉积物的磷吸附/释放特性[J];环境科学学报;2008年08期
6 温金海;黄伯云;陈炤;李继春;阮建明;;新型活性生物陶瓷——氟磷灰石[J];中南大学学报(自然科学版);1993年06期
7 谭力,罗进昌;氟磷灰石应用于彩釉砖乳浊釉的试验[J];佛山陶瓷;1997年01期
8 刘光天;内蒙硅砂除铁可选性研究[J];玻璃;2000年05期
9 叶彬,崔凯,冯庆玲,陈国强,崔福斋;载银氟磷灰石抗菌剂的制备和耐高温性能研究[J];无机材料学报;2003年02期
10 贾艳;翟文华;;弱磁尾矿中稀土的工艺特征及可选性分析[J];矿业工程;2006年03期
11 潘洪捷;刘俊廷;马少华;赵锁志;钟仁;刘寅彪;赵金钟;;包头市大气降尘中镉赋存形态特征[J];内蒙古农业大学学报(自然科学版);2010年04期
12 许立巍;朱义年;梁美娜;何娜;龙腾锐;;25℃时Ca_5(As_xP_(1-x)O_4)_3F固溶体的溶解度与稳定性研究[J];化学学报;2011年04期
13 常凰达;关于煤的分组和混合洗选[J];煤炭工程;1958年02期
14 ;在某地胶磷矿可选性试验中应用正交试验设计的初步体会[J];化工矿物与加工;1976年03期
15 南蓬,龚复俊,王国亮,吴晓军;湖北省豆类植物种子硒含量的测定及赋存状态的研究[J];天然产物研究与开发;1997年03期
16 涂全平;影响凹山铁矿年产600万t生产能力的分析[J];中国矿业;1999年S1期
17 张明旭,范肖南,陆向阳,王勇,唐军;皖南高硫煤硫的分布特性及可选性的研究[J];煤炭科学技术;2000年01期
18 王国洋;原煤可选性曲线的应用与探讨[J];选煤技术;2000年05期
19 柴利文,李永霞;浅析数量效率[J];同煤科技;2002年03期
20 申艳敏,周大军;固载二氧化氯的释放特性及杀菌试验研究[J];河南化工;2003年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 叶隆慧;陈军;周莉;胡晓荣;;丹参中铁、铝、锌、铜和锰的含量分布与赋存形态研究[A];2009重金属污染监测、风险评价及修复技术高级研讨会论文集[C];2009年
2 吴卫红;谢正苗;徐建明;洪紫萍;刘超;;不同土壤中氟赋存形态特征及其影响因素[A];土壤化学与生态环境建设和农业可持续发展学术讨论会会议指南与论文摘要集[C];2001年
3 丁伟;龙兴贵;;温度对金属氚化物3He释放特性的影响研究[A];第十届中国核靶技术学术交流会摘要集[C];2009年
4 马红波;宋金明;;渤海南部海域沉积物中氮的赋存形态研究[A];第七届全国海洋湖沼青年学者学术研讨会论文摘要集[C];2000年
5 何强;刘曦;胡晓敏;邓力维;翟双猛;王河锦;张立飞;;铅矾氟磷灰石Pb_(10)(PO_4)_(6-x)(VO_4)_xF_2的热膨胀系数与体积模量[A];中国矿物岩石地球化学学会第13届学术年会论文集[C];2011年
6 刘意章;肖唐付;宁增平;杨菲;贾彦龙;姜涛;;三峡库区高镉地质背景区土壤镉的赋存形态特征研究[A];中国矿物岩石地球化学学会第13届学术年会论文集[C];2011年
7 李享德;鲁敬雄;马健;魏杰;刘昌胜;;纳米氟磷灰石的水热合成[A];2011年第十一届上海地区医用生物材料研讨会——生物材料与再生医学进展论文摘要汇编[C];2011年
8 刘贤;孙皎;;温度变化和牙齿咬合对镍铬合金中镍离子释放特性的影响[A];生物材料与再生医学的现状与未来——2010年第十届上海地区医用生物材料研讨会论文摘要汇编[C];2010年
9 曹婷颖;顾月清;;近红外系统研究生物可降解聚乳酸微球的药物体内释放特性[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
10 刘贻灿;古晓锋;李曙光;;北大别超高压榴辉岩中褐帘石和氟磷灰石及其地质意义[A];中国矿物岩石地球化学学会第11届学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘雪锋;煤中氟的迁徙演化行为及含硫大分子结构的研究[D];华中科技大学;2009年
2 李震;煤与废塑料共热解过程中氯的变化迁移规律与控制技术研究[D];山东科技大学;2007年
3 王国平;图的列表着色和双圈覆盖猜想[D];新疆大学;2006年
4 向其军;氟金云母/氟磷灰石玻璃陶瓷的制备及性能研究[D];中南大学;2007年
5 刘晓静;茶园土壤—茶树—茶汤系统中氟和铝的迁移、转化特征及饮茶型氟中毒的防治探索[D];中国科学院研究生院(地球化学研究所);2006年
6 董燕;缓/控释复合肥料养分释放特性与生物效应研究[D];西南大学;2007年
7 齐庆杰;煤中氟赋存形态、燃烧转化与污染控制的基础和试验研究[D];浙江大学;2002年
8 秦玉华;磷灰石及纳米氧化铝模板组装体系蛋白质的电化学性质研究[D];吉林大学;2004年
9 于瑞莲;泉州湾潮间带沉积物中重金属元素的环境地球化学研究[D];东北师范大学;2009年
10 冯霞;高聚物支载型水溶性紫杉醇前药的研究[D];天津大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘哲;氟金云母/氟磷灰石复合树脂的表征和聚合收缩研究[D];中南大学;2011年
2 邢琳;类釉质样氟磷灰石的形态可控合成及其性能研究[D];吉林大学;2012年
3 许杉;沉积物中砷的赋存形态及其环境化学特征[D];中国地质大学(北京);2012年
4 申艳敏;固载二氧化氯的释放特性及其控制研究[D];湘潭大学;2004年
5 马红波;渤海沉积物中氮的赋存形态及其在循环中的作用[D];中国科学院海洋研究所;2001年
6 沈才洪;水溶性药物微胶囊化的制备工艺及释放特性的研究[D];重庆大学;2003年
7 刘辉;北京市郊污灌区土壤重金属化学定时炸弹研究[D];北京化工大学;2004年
8 沈燕华;巢湖流域北岸东部岩源磷赋存形态及释放规律的研究[D];合肥工业大学;2010年
9 魏俊峰;黄河下游颗粒物中磷的赋存形态及输送通量研究[D];中国海洋大学;2010年
10 杨淑娟;燃煤飞灰PM2.5中Ni、Cu等富集规律的实验研究[D];华北电力大学(河北);2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 马顺龙;民勤2万吨石墨选矿厂开工建设[N];甘肃日报;2010年
2 郝建雄;住宅楼盘放量多 居民购房可选性增大[N];内蒙古日报(汉);2006年
3 刘如春林杜莲;低品位钼矿中选出高品位矿[N];地质勘查导报;2008年
4 吴广;新选矿工艺助圆珠顶铜钼矿选出高品位矿[N];地质勘查导报;2008年
5 汪夏;圆珠顶铜钼矿从低品位矿石中选出高品位矿[N];中国有色金属报;2008年
6 记者 刘如春通讯员 林杜莲;广东矿研所发挥技术优势让“呆矿”复活[N];中国矿业报;2008年
7 尹东锋 钟延强;聚合物 药物 制备工艺 附加剂[N];中国医药报;2006年
8 本报记者 晓苟;试用尚阳“UKey”[N];计算机世界;2005年
9 寿柏泉;吃出好牙来[N];中国中医药报;2004年
10 陈;Zonet ZFS3000简单升级网络[N];中国计算机报;2001年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978