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中间相小球体源质分离及碳质中间相制备与应用

作　者: 田誉娇
导　师: 秦志宏
学　校: 中国矿业大学
专　业: 化学工艺
关键词: 沥青质组分源质碳质中间相 MCMB AMCMB 基核球包并合理论
分类号: TQ530
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

以煤全组分族分离所获得的四大族组分为原料ˋ考察了它们经炭化生成中间相的可能性ˋ分析了沥青质组分成为中间相小球体源质的内在原因以该源质为原料ˋ通过常规热缩聚反应制备了碳质中间相小球体及体中间相ˋ考察了炭化温度炭化恒温时间升温速率和N₂流速对中间相形成过程的影响ˋ确定了较佳工艺条件ˋ探讨了中间相小球体的演变规律采用溶剂萃取法从中间相中分离出炭微球τMCMB并进行了粒度分布和微晶结构等表征通过KOH活化法制备了活性中间相炭微球τAMCMBˋ考察了碱炭比活化温度和活化停留时间对AMCMB的孔结构比表面积及收率的影响ˋ并用碘吸附值测定了AMCMB的吸附性能结果表明炭化反应温度450oC恒温时间4h升温速率4oC/min N₂流速为100cm³/min是源质制备中间相的较佳工艺条件ˋ此时可制备出可溶性中间相含量高达41.3%的广域流线型体中间相经分离得到的MCMB球形度普遍较好ˋ球体表面非常光滑ˋ粒度分布多数集中在10²0m CMB含有类似石墨结构的微晶ˋ结晶度较大ˋ晶格排列规整有序ˋ择优取向性好制备AMCMB的较佳工艺条件为碱炭比5:1ˋ活化停留时间1hˋ活化温度900oCˋ此时AMCMB的比表面积可高达2636.5cm²/gˋ碘吸附值达到2616mg/g在较佳工艺条件下ˋ中间相小球体在恒温0.5h¹h时开始出现恒温2h内的各时间点均有小球体存在ˋ但粒径分布不均其中大粒径的小球体随恒温时间延长直径增加至恒温反应4h后形成排列有序的体中间相不同恒温时间的炭化产物中都含有大量的多核稠环芳烃和类似石墨结构的微晶随恒温时间延长ˋ结晶度呈增大趋势ˋd₀₀₂逐渐减小ˋ而L_c与L_a均增加同时族组分HS与HI-TS含量逐渐减少ˋTI-QS与QI含量增加软化点与真密度也逐渐升高提出基于源质的煤基中间相生成新理论基核球包并合理论ˋ认为中间相的形成过程包括5个步骤常温源质颗粒的形成小球体基核的生成基核的转移与聚集形成球包基核球包的融合与长大及球包并合形成小球体ˋ并利用该理论对源质炭化形成中间相小球体及最终形成体中间相的过程进行了合理解释

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-8
Extended Abstract  8-15
图清单  15-21
表清单  21-22
变量注释表  22-23
1 绪论  23-38
  1.1 研究背景及意义  23-24
  1.2 文献综述  24-36
  1.3 主要研究内容  36-38
2 实验  38-48
  2.1 仪器和试剂  38-39
  2.2 实验煤样  39-40
  2.3 实验方法  40-44
  2.4 表征方法  44-48
3 中间相小球体源质分离与分析  48-57
  3.1 中间相小球体源质分离  48-52
  3.2 中间相小球体源质分析  52-56
  3.3 结论  56-57
4 中间相小球体的生成与演化  57-92
  4.1 中间相制备工艺条件  57-72
  4.2 中间相小球体的生成及演化  72-74
  4.3 中间相组成结构演变规律  74-91
  4.4 结论  91-92
5 活性中间相炭微球的制备与表征  92-121
  5.1 中间相炭微球的特征  92-95
  5.2 活性中间相炭微球的制备与表征  95-119
  5.3 结论  119-121
6 源质生成中间相的理论构建  121-137
  6.1 源质生成中间相的演变规律  121-123
  6.2 源质的组成结构解析  123-132
  6.3 源质生成中间相的理论构建  132-136
  6.4 结论  136-137
7 结论与创新点  137-139
  7.1 结论  137
  7.2 创新点  137-139
参考文献  139-154
作者简历  154-156
学位论文数据集  156

中间相小球体源质分离及碳质中间相制备与应用

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