低階煤H2O2氧化的研究.pdf

1、據(jù)勘探，新疆煤炭資源豐富且集中，預測資源總量約為2.19萬億噸，約占全國總量的40.6％。新疆煤炭資源總體較好，主要以長焰煤，不粘煤和弱粘煤等低階煤為主。目前，新疆的煤炭主要用于發(fā)電、氣化、生產蘭炭及一些煤化工企業(yè)等。因此，新疆的低階煤就地加工利用，生產高附加值、易儲存運輸?shù)漠a品具有非常好的市場前景與發(fā)展空間。
　　本文以新疆地區(qū)的哈密褐煤和石河子煙煤為研究對象，利用過氧化氫在溫和條件下氧化處理，提取煤中的水溶物和堿溶物。為了提高

2、氧化效率和效果，在氧化體系中引入Fe2+與H2O2形成Fenton試劑，催化生成·OH自由基以提高氧化能力。對影響氧化過程中的關鍵因素H2O2用量、反應時間、反應溫度、溶液pH值和催化劑用量分別做了考察，通過分析水溶物收率、堿溶物收率、氧化殘渣率和氣體體積，優(yōu)化氧化條件，增加產物收率，減少煤的有機質損失。同時，對石河子煙煤的CS2/NMP萃取物和殘渣在40℃、60℃和80℃下進行氧化處理，初步探究煤與過氧化氫氧化的過程。
　　通過

3、各條件下的產物收率分析，結果如下：
　?。?）在哈密褐煤與過氧化氫直接氧化過程中，隨著氧化劑用量的增加，煤的氧化殘渣減少，同時氧化產物也被分解，水溶物收率在固液比為1/15時達到最大值15.12%，之后迅速降低；反應溫度越高，氧化反應越劇烈，在80℃時殘渣率僅為2.50%，產生氣體1369mL/g coal；隨著時間的延長，煤被逐漸氧化，而水溶物先增大后減小，在24h時達到18.19%。
　　（2）引入Fe2+催化劑后，在哈

4、密褐煤的反應中，隨著溫度的升高，氧化產物在增多，同時產物分解也在增加，水溶物收率在80℃達到最高為27.73%，堿溶物則在40℃達到最大值9.25%；產物收率隨溶液的pH值呈先增加后減少的趨勢，在pH為4.5時，水溶物和堿溶物的收率達到最大值，分別為28.33%，13.13%；水溶物和堿溶物都隨催化劑的用量增加，呈先減少后增加的趨勢，在質量比為1/10時，出現(xiàn)最大收率，分別為25.70%和19.14%；隨著時間的延長，反應的進行，氧化殘

5、渣在減少，水溶物也在減少，3h時的收率為28.48%，堿溶物先增加后減少，9h時，堿溶物收率為23.04%。
　　（3）石河子煙煤與Fenton試劑氧化，試劑配比較低時，水溶物收率變化不明顯，且隨溫度的升高先增加后降低，當質量比為1/10，水溶物收率達到最大值為46.32%，殘渣率最低為88.60%；水溶物在pH值為1.5時達到最大值52.87%，殘渣率在pH值3時最小為84.17%；水溶物收率不是隨著時間的延長而不斷增加，2h時