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炼焦煤热解研究:胶质体结构演化与成焦机理
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更新于2024-08-06
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"焦煤镜质组热解过程中胶质体的结构演化特性研究-论文" 本文是一篇关于炼焦煤热解过程中胶质体结构变化的科学研究,旨在深入理解成焦机理并优化配煤炼焦工艺。研究人员通过基氏流动度测定仪对镜质组进行热解实验,分析了不同温度下胶质体的结构演化,同时运用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和13C NMR等结构表征技术,揭示了热解产物的微观结构特征。 研究表明,随着热解温度的升高,胶质体的微晶结构发生显著变化。其中,堆垛高度(Lc)和芳香度(fa)呈现增长趋势,这表明热解过程促进了大分子间的紧密排列和芳香环的形成。同时,石墨片层间距(d002)减小,碳微晶尺寸(La)下降,暗示了碳结构的有序度增加,更接近石墨化状态。拉曼光谱分析显示,碳结构的石墨化程度(AG/Aall)增加,这意味着热解产物中的碳结构变得更加有序,缺陷和无序结构减少。13C NMR结果显示,芳香族碳的比例增加,而脂肪族碳的比例降低,这也佐证了热解过程中碳结构向更高有序度的转化。 进一步分析胶质体流动度的变化,可以将其分为两个阶段:胶质体发展过程和胶质体固化过程。在发展过程中,结构参数的演化相对较慢,而在固化阶段则快速变化。这种差异性的演化速度表明,胶质体的形成和固化是相互关联但动态不同的过程,对于理解和控制炼焦过程至关重要。 该研究对焦煤的热解机理提供了新的见解,为优化配煤炼焦工艺提供了理论依据。通过深入理解胶质体的结构演化,可以更好地预测和控制煤炭转化为焦炭的过程,从而提高焦炭的质量和炼焦效率。这对于煤炭资源的有效利用和环境保护具有积极意义。
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