霍林河褐煤热解过程光谱学研究

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1、硕士学位论文霍林河褐煤热解过程光谱学研究SpectroscopicStudyonThermalDecompositionoftheHuolinheBrownCoal学号：21007306大连理工大学DalianUniversityofTeclmology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确

2、的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：霍挂通叠龌垫龌过猩光谱堂受究作者签名：■逸—一日期．4年』月≠日大连理工大学硕士学位论文摘要煤作为我国的最主要的一次能源，使用过程中的污染物和C02排放量均远大于其它化石能源，所带来的环境污染问题日益突出。煤炭资源的高效、洁净与低碳化利用无疑是我国能源科学和技术研发的主导方向。煤的热解是气化、液化等热化学转化的第一步，因此，对煤热解过程清晰的认识是我国煤炭清洁利用技术的基础。本论文采用混酸处理方法对霍林河(HLH)褐煤矿物质进行了脱除，运用原位漫反射红外光谱和拉曼光谱对煤热解过程

3、进行了研究，并对光谱中包含丰富化学键信息的区域进行曲线拟合，以考察煤中化学键裂解信息，结果表明：运用曲线拟合红外和拉曼谱图的方法能够很好的表征HLH褐煤化学键在热解过程中变化，为煤热解基础研究提供有价值的信息。HLH褐煤在250℃开始发生裂解反应，其中羧基、羰基、烷基、烷基醚为煤中弱共价键，热解过程中逐渐解离，芳核取代基数量逐渐减少，红外光谱中芳香碳氢振动吸收峰明显增强。而芳香醚键热稳定性比较好，在低温热解(100℃～400℃)过程中化学键并没有发生裂解反应。羧基裂解产生C02，烷基裂解产生CH4，而CO的释放可能来自于烷基醚和羰基的裂解。在350℃之

4、后，产生大量CH4，这可能是由于煤中与芳环直接相连．CH3基团的裂解反应所致。在450℃～550℃，与芳环直接相连的甲基亚甲基热解趋于完成。升温过程中，热解半焦碳含量逐渐升高，石墨化程度在350℃之后明显增加，表明煤中芳环间层间距趋于稳定。关键词：褐煤；弱共价键；原位FT-IR；原位Raman；曲线拟合霍林河褐煤热解过程光谱学研究SpectroscopicStudyonThermalDecompositionoftheHuolinheBrownCoalAbstractCoalisallimportantprimaryenergyinourcountry

5、，thepollutantdischargeandC02emissionwhichcausedallincreasingpollutionproblemaregreatlylargerthanotherfossilenergy．rnlehighlyefficientandcleanlow-carbonutilizationofcoalisthepredominatingdirectionofresearchanddevelopmentinOUrcountry．Coalpyrolysisisthefirststepofgasification，lique

6、factionandotherthermal-chemicalconversion．So，clearunderstandingofcoalpyrolysisisthebasisofcleanutilizationofcoalresourcesinourcountry．Aftertheacid仃ea觚e盹theHuolinhe(HLH)browncoalWasstudiedbyinsitudiffuse-reflectanceinfraredandRamanspectroscopiesduringpyrolysis．Inordertoinvestigat

7、ethethermalstabilityofchemicalbondsclearly，theFT-IRandRamanspectrawerestudiedbycurve-fittinganalysisusingPeakFit(v4．12)program．Curve-firedanalysisofinsituFT-IRandmamanspectraduringpyrolysisaleaneffectivemethodtoinvestigatethethermalstabilityoftheweakcovalentbondsincoal．Pyrolysis

8、reactionoccurredafter250。C，thecarboxylgroup，aLk