煤干馏过程中的拉曼光谱研究
2021-05-24胡章记陈军伟李东风
煤化工 2021年2期
关键词:结构
胡章记 ,胡 洁 ,陈军伟 ,杨 盼 ,李东风
(1.邢台学院,河北 邢台 054001;2.新疆科技学院,新疆 巴州 841000)
煤干馏也称煤焦化或煤热解,是煤炭在隔绝空气条件下加热,在一定温度下发生物理和化学反应,最终得到焦炭、煤焦油和煤气等产品的复杂过程[1]。煤干馏是煤炭高效利用的重要途径之一,研究煤干馏过程对于提高煤炭的综合利用效率和保护环境具有重要的意义[2]。煤中存在大量的矿物质,这些矿物质对煤干馏过程中的反应性和产品结构变化有重要影响[3]。煤中矿物质的来源有3 个方面,一是原生矿物质,二是次生矿物质,三是外来矿物质,鉴于各地的地质条件不同,在煤形成过程中矿物质的种类和数量亦存在差异。
关于煤干馏过程中结构变化的研究,有些报道直接采用原煤进行热解,有些将原煤进行酸洗去灰处理后再热解[4-6]。邢台地处冀南地区,煤炭资源丰富,冀中能源邢东矿原煤(简称邢东煤)低灰、特低硫、特低磷、高热值,是良好的动力和炼焦用煤,目前关于酸洗对邢东煤干馏影响的研究报道较少。
拉曼光谱是表征碳材料结构有序性的主要手段之一[7-10],本实验选用邢东煤为原料,经过酸洗去灰处理制备酸洗煤,在氮气保护下,通过程序升温对原煤和酸洗煤分别进行了干馏处理,研究了两种煤样在干馏过程中(100 ℃~1 200 ℃)拉曼光谱的变化,采用元素分析仪分别对不同热处理温度下的两种煤样进行分析表征,并探讨了酸洗煤在干馏过程中XRD 图的变化,现介绍如下。……
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