壬基酚聚氧乙烯醚对长焰煤润湿性的调控及分子模拟研究

发布时间：2024-03-09 18:17

　　长焰煤储量丰富,是我国煤炭资源的重要组成部分。但由于长焰煤变质程度低,表面含氧官能团丰富、亲水性强、可浮性差,采用浮选等常规工业提质方法对其进行高效利用受到极大的限制。如何有效对长焰煤表面润湿性进行调控,改善长焰煤表面疏水性,成为长焰煤提质利用的技术关键。本论文以神东煤炭集团大柳塔选煤厂的长焰煤为研究对象,利用壬基酚聚氧乙烯醚对长焰煤表面润湿性进行调控,采用分子模拟和试验相结合的研究方法,查明了不同环氧乙烷加成数的壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO-8、NPEO-10和NPEO-12)在神东长焰煤表面的吸附特性及对润湿性的影响规律,从分子层面揭示了壬基酚聚氧乙烯醚对长焰煤润湿性的微观调控机制,为神东长焰煤的高效提质利用提供了理论依据和技术支持。FTIR、XPS和13C-NMR分析结果表明,神东长焰煤的芳碳率为0.66、芳香结构中芳香桥碳与周碳之比为0.14、脂肪结构以亚甲基和次甲基的存在形式为主;主要含氧官能团-C-O、-COOH和>C=O的比例约为8:2:1;结合元素分析数据,构建的神东长焰煤大分子结构模型分子式为C97H92O13。壬基酚聚氧乙烯醚在神东长焰煤表面的吸附符合Langm...

【文章页数】：139 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１?Ｇｉｖｅｎ模型??Ｆｉｇ．?１．１?Ｇｉｖｅｎ?ｍｏｄｅｌ??

煤的结构进行了大量的研宄，目前提出的煤的大分子结构己有上百种［４６＃］。??Ｐ．Ｈ．Ｇｉｖｅｎ［５１］根据煤的分子量、元素组成、Ｘ射线衍射、１Ｈ－ＮＭＲ、红外光??谱分析提出了?Ｇｉｖｅｎ模型，如图１．１所示。该模型反映了低煤化程度的煤主要由??萘环构成，没有大的缩合芳香环。芳香....

图１．２?Ｗｉｓｅｒ模型??Ｆｉｇ．?１．２?Ｗｉｓｅｒ?ｍｏｄｅｌ??

Ｆｉｇ．?１．２?Ｗｉｓｅｒ?ｍｏｄｅｌ??本田｜５３］考虑了煤中低分子化合物的存在，提出了一种新的煤结构模型（如??图１．３）。本田模型是对Ｗｉｓｅｒ煤结构模型的发展，是最早将低分子化合物加入??有机结构中的模型，缩合芳香核以菲环为主，芳香结构单元之间由亚甲基连接，??该模型考....

图１．７两相模型??

ｃ＾Ｔ３于??Ｖ——＊??图１．６?Ｈｉｒｓｃｈ模型??Ｆｉｇ．?１．６?Ｈｉｒｓｃｈ?ｍｏｄｅｌ??Ｒｉｌｅｙ模型是根据Ｗａｒｒｅｎ的研宄结果而提出的，这一模型对煤、炭等??高碳物料都适用。??交联模型［６１］：是由Ｌａｒｓｅｎ等人提出的，认为煤中交联键的存在可以解释煤??不能....

图１．６?Ｈｉｒｓｃｈ模型??Ｆｉｇ．?１．６?Ｈｉｒｓｃｈ?ｍｏｄｅｌ??

两相模型或主－客（ｌｉｏｓｔ－ｇｕｅｓｔ）模型１６２１：它是由Ｇｉｖｅｎ等通过Ａ－ＮＭＲ发现??煤中质子的弛豫时间有快、慢两类而提出的。认为煤中大分子网络为固定相，??低分子为流动相。如图１．７所示。??户环、氢化辦??晒??图１．７两相模型??Ｆｉｇ．?１．７?Ｔｗｏ?ｐｈａｓ....

本文编号：3923748