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煉焦煤介電性質研究及其在微波脫硫中的應用

  • 作者：蔡川川|責編:褚建萍
  • 出版社：中國礦大
  • ISBN：9787564651336
  • 出版日期：2021/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：135
人民幣：RMB 41 元      售價：元
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內容大鋼
    本書利用XPS（X射線光電子能譜）對我國典型高硫煤樣含硫組分賦存狀態、相對含量進行測定分析，明確煤中有機硫類型及含量；篩選相應含硫模型化合物；利用傳輸反射法在0.2?18GHz頻段範圍內對典型高硫煤樣及含硫模型化合物開展介電性質測試，明確典型樣品微波響應頻率，考察介電響應影響因素，總結響應規律；結合微觀量子力學理論，利用量子力學計算軟體計算含硫鍵幾何性質，搜索含硫鍵斷裂反應過渡態，確定最佳反應路徑，考察外加能量場下反應過渡態能量變化；從微觀角度解析微波脫硫機理；開展典型高硫煤種微波輻照實驗，建立微波輻照條件與微波脫硫反應的匹配關係，研究微波對煤中含硫化學鍵的解離作用和脫硫效果，篩選合適脫硫助劑，尋求煤中有機硫微波脫除的最佳途徑。為微波脫除煉焦煤中有機硫及高硫煤的提質利用提供科學基礎和理論依據。研究有利於推動微波脫硫的技術進步和發展，有利於更多更好地回收稀缺煉焦精煤資源，具有重要的學術意義和實用價值。
作者介紹
蔡川川|責編:褚建萍
目錄
1  緒論
  1.1  高硫煉焦煤微波脫硫研究的意義
  1.2  煤炭脫硫技術的研究
    1.2.1  煤炭的物理脫硫
    1.2.2  煤炭的化學脫硫
    1.2.3  煤炭微生物脫硫
    1.2.4  煤炭微波脫硫
  1.3  煤炭介電性質研究
    1.3.1  煤炭介電性質研究現狀
    1.3.2  煤岩介電性質研究存在的不足
  1.4  量子化學計算模擬
    1.4.1  量子化學計算在煤的結構與反應性研究中的應用
    1.4.2  量子化學計算在煤的結構與反應性研究中的局限性
    1.4.3  量子化學計算在煤的結構與反應性研究中的進展
  1.5  選題與主要研究內容、技術關鍵
    1.5.1  選題
    1.5.2  主要研究內容
    1.5.3  擬解決的技術關鍵
2  材料、研究方法及主要設備
  2.1  試驗材料
    2.1.1  煤樣採集與製備
    2.1.2  模型化合物篩選
  2.2  煤樣試驗分析方法及煤炭脫硫率計算方法
    2.2.1  煤樣試驗分析方法
    2.2.2  煤炭脫硫率計算方法
  2.3  XPS分析技術
    2.3.1  XPS分析技術概述
    2.3.2  XPS分析技術的工作原理
    2.3.3  XPS測試設備
    2.3.4  XPS譜圖的擬合處理
  2.4  X射線衍射分析技術
  2.5  介電性質測量
    2.5.1  微波頻段復介電常數測量方法
    2.5.2  復介電常數測試系統
  2.6  量子化學計算軟體簡介
  2.7  微波輻照實驗設備
    2.7.1  用途和特性
    2.7.2  主要技術參數
    2.7.3  基本部件和工作原理
  2.8  試驗用主要儀器及設備匯總
3  煉焦煤含硫組分測定分析
  3.1  煤樣及測試分析
  3.2  硫的2p結合能歸屬
  3.3  測試結果及分析
    3.3.1  新峪煤樣
    3.3.2  新陽煤樣
    3.3.3  新柳煤樣
    3.3.4  不同密度級煤樣中硫的類型和含量變化
    3.3.5  微波+硝酸處理后對煤中硫形態的影響
  3.4  本章小結

4  煉焦煤及含硫模型化合物介電響應研究
  4.1  電介質理論基礎
    4.1.1  電介質、介電性能
    4.1.2  電位移和電極化
    4.1.3  電介質在交變電場中的損耗
    4.1.4  介電弛豫與德拜（Debye）弛豫方程
  4.2  煤的介電性質和微波脫硫關係
  4.3  測試樣品與方法
    4.3.1  測試樣品製備
    4.3.2  測試方法與系統
  4.4  測試結果與分析
    4.4.1  煤樣介電性質
    4.4.2  煤樣介電性質影響因素分析
    4.4.3  不同含硫量煤樣介電性質對比分析
    4.4.4  含硫模型化合物介電性質分析
    4.4.5  煤+含硫模型化合物介電性質分析
    4.4.6  含硫模型化合物與對應不含硫模型化合物介電性質分析
  4.5  介電性質差異的理論探討
    4.5.1  煤及模型化合物結構差異與電介質極化微觀機制
    4.5.2  煤中不同組分對其介電性質差異的影響
  4.6  本章小結
5  煉焦煤含硫組分脫除的量子化學模擬計算
  5.1  煤炭微波輻照過程的量子化學研究
    5.1.1  量子化學計算的基本原理
    5.1.2  反應過渡態理論
  5.2  模型化合物篩選
  5.3  基本幾何性質計算
    5.3.1  基本性質計算步驟
    5.3.2  基本性質計算結果分析
    5.3.3  外加電場下含硫鍵基本性質變化
  5.4  過渡態搜索計算
    5.4.1  過渡態搜索過程設置
    5.4.2  反應路徑預判選擇
    5.4.3  最優反應路徑判定
    5.4.4  外加電場下的過渡態搜索
    5.4.5  考慮溶劑化效應下的過渡態搜索
    5.4.6  電場和溶劑化效應協同作用下的過渡態搜索
  5.5  本章小結
6  煉焦煤微波輻照脫硫試驗研究
  6.1  微波輻照脫硫影響因素研究
    6.1.1  無機硫預先脫除
    6.1.2  煤樣粒度對脫硫效果的影響
    6.1.3  煤樣水分對脫硫效果的影響
    6.1.4  微波頻率對脫硫效果的影響
    6.1.5  微波功率對脫硫效果的影響
    6.1.6  微波輻照時間對脫硫效果的影響
  6.2  微波輻照前後煤中有機硫相對含量變化
  6.3  單純微波輻照脫硫效果總結
  6.4  外加助劑輔助微波脫硫試驗
    6.4.1  冰醋酸和過氧化氫的配比對脫硫率的影響

    6.4.2  HAC和H2O2溶液下微波輻照時間對脫硫率的影響
    6.4.3  Na0H濃度對脫硫率的影響
  6.5  本章小結
7  主要結論、創新點與展望
  7.1  主要結論
  7.2  主要特點與創新之處
  7.3  存在問題及展望
參考文獻

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