不同變質(zhì)程度煤熱解甲烷生成特征及反應(yīng)機(jī)制

【摘要】：煤熱解甲烷的生成不但是煤熱解的重要過(guò)程與反應(yīng),而且還是煤層氣和煤成氣的主要來(lái)源,因此煤熱解甲烷的形成機(jī)制對(duì)煤層氣、煤成氣的成藏機(jī)制的理解、評(píng)價(jià)及其勘探開(kāi)發(fā)均有重要的實(shí)際意義。但由于煤組成結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,煤熱解過(guò)程中甲烷的形成可能是多種化學(xué)反應(yīng)的綜合作用的結(jié)果,識(shí)別這些化學(xué)反應(yīng)對(duì)于深入理解煤化作用過(guò)程中的化學(xué)作用機(jī)制以及甲烷的形成機(jī)理,具有重要的作用和意義。本論文借助FTIR光譜對(duì)煤化程度不同的11種煤進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析,并利用熱重-質(zhì)譜聯(lián)用(TG/MS)研究了這些煤樣的熱解行為、熱解甲烷在線析出行為及礦物質(zhì)對(duì)熱解行為和甲烷逸出的影響。在詳細(xì)分析幾個(gè)典型不同變質(zhì)程度煤熱解過(guò)程中甲烷的逸出特征基礎(chǔ)上,結(jié)合煤的組成結(jié)構(gòu)特征,對(duì)煤熱解過(guò)程中甲烷的生成特征及熱解甲烷的生成反應(yīng)機(jī)制進(jìn)行了研究。主要結(jié)論如下: (1)煤熱解特征:煤樣的熱解總失重率隨煤化程度的提高而減少,特征溫度隨煤化程度的提高而增大,對(duì)于在中等變質(zhì) 【關(guān)鍵詞】：煤熱解 熱重質(zhì)譜 甲烷 甲基 動(dòng)力學(xué) 反應(yīng)機(jī)制
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：P618.11
【目錄】：

• 第一章 緒論11-21
• 1．1 煤成氣成因與評(píng)價(jià)11-13
• 1．1．1 煤成氣類型與成因11-13
• 1．2 甲烷生成特征13-20
• 1．2．1 甲烷生成熱力學(xué)13-15
• 1．2．2 甲烷生成的動(dòng)力學(xué)15-17
• 1．2．3 甲烷生成機(jī)理17-20
• 1．3 選題的依據(jù)及研究?jī)?nèi)容20-21
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)試方法21-27
• 2．1 煤樣選取21
• 2．2 樣品的脫灰預(yù)處理21-23
• 2．2．1 預(yù)備試驗(yàn)22
• 2．2．2 測(cè)定步驟22-23
• 2．3 實(shí)驗(yàn)裝置23-26
• 2．3．1 熱重法23-24
• 2．3．2 質(zhì)譜分析儀24
• 2．3．3 熱重-質(zhì)譜聯(lián)用24-26
• 2．4 分析測(cè)試方法26-27
• 第三章 煤的結(jié)構(gòu)特征27-64
• 3．1 實(shí)驗(yàn)部分27
• 3．2 結(jié)果與討論27-64
• 3．2．1 煤樣的傅立葉紅外分析27-29
• 3．2．2 脫灰前后煤樣的紅外分析29-32
• 3．2．3 煤紅外的分峰擬合32-60
• 3．2．4 煤樣紅外參數(shù)與煤變質(zhì)程度的關(guān)系60-64
• 第四章 煤樣的熱解特征64-74
• 4．1 實(shí)驗(yàn)部分64
• 4．2 結(jié)果與討論64-73
• 4．2．1 熱失重的分析64-68
• 4．2．2 脫灰前后煤樣的熱失重分析68-73
• 4．3 本章小結(jié)73-74
• 第五章 甲烷的生成特征及動(dòng)力學(xué)74-93
• 5．1 實(shí)驗(yàn)部分74
• 5．2 甲烷逸出規(guī)律74-77
• 5．3 脫灰對(duì)甲烷逸出的影響77-79
• 5．4 煤樣甲烷逸出速率曲線分峰擬合79-90
• 5．4．1 數(shù)據(jù)處理方法80-89
• 5．4．2 結(jié)果與討論89-90
• 5．5 本章小結(jié)90-93
• 第六章 煤熱解甲烷生成的類型分析93-113
• 6．1 幾種典型煤樣甲烷逸出特征分析93-98
• 6．1．1 煤樣甲烷逸出特征93-94
• 6．1．2 各反應(yīng)類型對(duì)甲烷及甲基生成量的貢獻(xiàn)94-98
• 6．2 所選典型煤樣的結(jié)構(gòu)特征及其對(duì)熱解甲烷生成特征的影響98-100
• 6．3 熱解過(guò)程中甲烷的形成機(jī)制100-111
• 6．4 本章小結(jié)111-113
• 第七章 結(jié)論113-116
• 參考文獻(xiàn)116-120
• 致謝120-121
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文121

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