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微波條件下混合溶劑抽提煤的研究.pdf

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總第 134期 doi:10.3969/j.issn.1005— 2798.2010.11.002 微 波條件 下 混合 溶 劑 抽提 煤 的研 究 樊 友 (沈陽工業大學 石 油化工學院 ,遼 寧 遼 陽 111003) 摘 要 :微波 輔助下 以四氫呋 喃/N,N一二 甲基 甲酰胺 、丙 酮/N,N一二 甲基 甲酰 胺為溶 劑 ,對鐵法 原煤及 脫灰 煤的抽提結果進行 了考察 。結果顯示脫灰 煤和原煤 的抽提率及 抽提物族 組成含 量都有所 不 同。采用 氣相色譜/質 譜聯用技術分析 了脫 灰煤 四氫呋喃/N,N一二 甲基 甲酰胺抽提物 的化學組成 ,分析表 明抽 提物 主要 由脂肪族化合物 、芳香族化合 物和雜原子化合物 三類 成分組成 ,同時含有 高附加值 的精細 化學 品。其 中脂肪族化合物 以正構 烷烴居多 ,芳香 族化合物 主要 是苯 系衍生 物 ,雜原子 化合 物 以含 氧衍 生物 為主 ,并 有含氮的化合物 。 關鍵詞 :鐵法煤 ;微 波輔助抽提 ;混合溶劑 ;GC/MS分析 中圖分類號 :TQ531.5 文獻標識碼 :A 文章編號 :1005—2798(2010)11.0003—03 Extract Coal in M ixed Solvent under the Conditions of M icrowave—assisted FAN You (Petrochemical Engineering,Shenyang University of Technology,Liaoyang 111003,China) Abstract:Tiefa coal and its coal(daf)were extracted using tetrahydrofuran(THF)/N,N— dimethylformamide(DMF)and Acetone/N, N— dimethylformamide as solvent under microwave— assisted extraction(MAE).Extraction results indicated that extraction yield and composition of extracts are different between Tiefa coal and its coal(daf).The THF/N,N— dimethylformamide soluble fraction of Tiefa coal(daf)was analyzed with GC/MS.The results showed that the THF/N,N— dimethylformamide extracts of Tiefa coal(daf)mainly consisted of aliphatic hydrocarbons,aromatic hydrocarbons ,heteroatom — containing compounds and high value— added fine chemi· cals.Aliphatic hydrocarbons primarily consisted of n— alkanes. Benzenes were dominant components in aromatic hydrocarbons. Het- eroatom — containing compounds mainly consisted of oxygen— contmning compounds,and a few nitrogen-containing compounds Keywords:Tiefa coal;microwave-assisted;mixed solvent;GC/MS analysis 我國在相當長的時間內能源將 以煤炭為主 ???制和減輕煤利用過程中對環境造成 的不利影響是我 國可持續發展的需要 ,煤的高效 、潔凈轉化是實現這 一 需要 的主要 途 徑 ¨ 。大 力 發 展 潔 凈 煤 技 術 ,采 用 減少污染 、提高效率 的煤炭加工 、燃燒 、轉化 的方法 有利于國民經濟 的良性發展 ,也符合我 國的可持續 發展戰略。其中 ,開發在溫和及無污染 的條件下 ,由 煤高效制取化學 品和高性 能材料 的新工藝 ,已成為 中 國煤 化工 發 展 的重要 戰 略 目標 J。 煤 自身結構非常復雜 ,大分子之 間通過各種力 相互 交 聯 ,單 一 的有 機溶 劑很 難破 壞 復 雜 的結 構 ,因 而抽提率較低 。由于某些溶劑具有協 同作 用 ,兩種 或兩種以上的溶劑 同時或先后使用 時,會產生一定 的相互影響 ,使溶解能力大大增強 ,抽提率高于單獨 的溶劑。最早是 日本的 Iino等在室溫下使用 CS 和 1一甲基 一2一吡咯烷酮 (NMP)(1:1)的混合溶劑 用超聲波對 日本夕張煤 的抽提率高達55.9% ,而單 用 NMP時只有 9.3% ;對 中國棗莊煤的抽提率可達 63%。其機理還不完全清楚 ,可能是 NMP對芳環特 別是對稠環化合物有很強的溶解能力。 本文分別選用 四氫呋喃/N,N一二 甲基 甲酰胺 , 丙 酮/N,N一二 甲基 甲酰 胺 混 合 溶 劑對 鐵 法 原 煤 及 鐵 法脫 灰煤 進 行 抽 提 ,并 對 鐵 法 原 煤 及 脫 灰 煤 抽 提 產物進行族組分分離 ,采用 GC/MS方法對抽 提物進 行分 析 和檢 測 。 收稿 日期 :2010~5—13 作者簡 介 :樊 友 (1958一),男 ,河北唐 山人 ,工程師 ,從事精細化工產 品方面的科研與教學工作 。 3
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溶劑 微波 條件下 混合 研究 抽提
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