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煤结构、煤岩学及应用

来源：洁净煤技术

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煤化工

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  • 分子动力学模拟在煤结构及相关研究中的应用

    作者(Author)： 王善彪, 秦志宏, 周婧兰, 连露露, 杨小芹, 林喆

    摘要：随着计算机技术的深入发展和不同类型分子动力学模拟软件的开发运用，更多的煤科学科研人员从事煤大分子的动力学模拟计算领域研究，从煤的结构特征、孔径分布特性、热力学特性和基于孔径分布的吸附特性等方面，深入研究煤炭这一聚集体系所表现出的深层信息，理解其所能表现出的动力学行为特征，从而有效解决了实验室中无法解决的一些问题，为煤炭的高效综合利用提供了更多的基础理论支持。笔者综述了分子动力学模拟技术在煤大分子结构、煤炭吸附性质、油页岩干酪根分子结构及分子识别等方面的研究进展，简要介绍了相关的研究成果，指出利用计算机技术研究煤结构及其功能机制存在的不足，认为这种不足往往不是计算技术如分子动力学模拟本身的问题，而是复杂煤结构解析不到位的问题。若结合萃取反萃取之煤全组分分离方法以及由此建立的煤嵌布结构模型新理论，并通过分子动力学模拟技术深入研究煤族组分分子结构细节、热变化行为和性质演变等，不仅能验证相关理论的正确性，完成试验技术所不能完成的工作，而且有可能进一步推进煤结构和煤反应性机理的研究。
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    洁净煤技术
    2019年第01期
    804
    229
  • 电浮选-电凝聚法分离煤岩显微组分的影响因素

    作者(Author)： 赵伟, 屈进州, 李振, 杨志远, 周安宁

    摘要：利用电浮选-电凝聚方法进行煤岩显微组分的分离,考察了矿浆pH值、电压强度、浮选时间以及矿浆浓度和电解凝聚对分离效果的影响。通过回收率及镜质组和惰质组的富集率对分选效果进行了评价。结果表明:控制矿浆pH值、电压强度、浮选时间及矿浆浓度可调整浮选回收率及煤岩显微组分富集率;电凝聚作用可有效强化煤岩显微组分的浮选分离,该作用受反应过程中铝离子浓度的控制,铝离子浓度越大,絮团生成速率越快;调节阳极电化学反应速率可改变溶液体系中铝离子浓度及其水解形式,进而控制浮选分离效果。
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    洁净煤技术
    2018年第01期
    1104
    368
  • 陕北低阶烟煤显微组分结构特征及分子结构模型

    作者(Author)： 张飏

    摘要：为了更好地利用我国丰富的低阶煤资源,以变质程度较低的陕北低阶烟煤镜质组、惰质组富集物作为研究对象,采用常规的煤质分析、傅立叶变换红外光谱、高分辨固体13C核磁共振、X射线衍射等分析表征手段,对样品结构进行全面分析,得到了陕北低阶烟煤显微组分分子结构特征及结构参数,建立了镜质组和惰质组的部分分子结构模型。结果表明,陕北低阶烟煤镜质组和惰质组氧含量均较高,硫含量很低,所选镜质组的芳碳率为0.634,平均缩合环数约为2.98个;惰质组的芳碳率为0.734,平均缩合环数约为3.15个;相对于镜质组,惰质组的缩合程度更高,芳核尺寸更大,排列也更加规则有序。今后低阶烟煤加工转化工艺的研究应从分子层面揭示其不同显微组分结构特征的差异性,为低阶烟煤清洁高效利用新工艺的开发奠定基础。
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    2017年第02期
    500
  • 基于煤显微结构的炼焦用煤评价及应用

    作者(Author)： 庞克亮, 刘冬杰, 王明国, 赵恒波, 王超

    摘要：为提出适合鞍钢鲅鱼圈分公司的炼焦用煤结构,利用全自动智能型煤岩分析系统分析了鞍钢鲅鱼圈所用不同牌号各炼焦煤的煤岩特征,结合传统炼焦煤煤质指标,对各炼焦煤的煤质特征进行评价,并将煤岩学应用于炼焦配煤煤种调整、配比调整中。结果表明,根据煤岩分类标准,鞍钢鲅鱼圈所用焦煤中含焦煤成分60.2%,肥煤成分31.6%;鲅鱼圈所用炼焦煤中,进口煤煤质较为单一、煤质较好,其中60%以上为单一煤层煤,而国内煤的混煤现象较为严重,单一煤层煤不足20%。煤岩学理论应用于鞍钢鲅鱼圈炼焦生产后,在炼焦煤评价中增加了煤岩学指标,扩大了精煤来源,提高了焦炭质量,焦炭抗碎强度M40从2011年的88.11%提高到2013年的88.87%,焦炭耐磨强度M10从2011年的6.75%降低到2013年的6.38%。
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    洁净煤技术
    2016年第04期
    463
    242
  • 陕北低阶烟煤显微组分结构特征及分子结构模型

    作者(Author)： 张飏

    摘要：为了更好地利用我国丰富的低阶煤资源,以变质程度较低的陕北低阶烟煤镜质组、惰质组富集物作为研究对象,采用常规的煤质分析、傅立叶变换红外光谱、高分辨固体13C核磁共振、X射线衍射等分析表征手段,对样品结构进行全面分析,得到了陕北低阶烟煤显微组分分子结构特征及结构参数,建立了镜质组和惰质组的部分分子结构模型。结果表明,陕北低阶烟煤镜质组和惰质组氧含量均较高,硫含量很低,所选镜质组的芳碳率为0.634,平均缩合环数约为2.98个;惰质组的芳碳率为0.734,平均缩合环数约为3.15个;相对于镜质组,惰质组的缩合程度更高,芳核尺寸更大,排列也更加规则有序。今后低阶烟煤加工转化工艺的研究应从分子层面揭示其不同显微组分结构特征的差异性,为低阶烟煤清洁高效利用新工艺的开发奠定基础。
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    洁净煤技术
    2017年第02期
    469
    233
  • 基于加权计算的焦煤煤岩亚组分基础特性

    作者(Author)： 王岩

    摘要：为了深层次解析煤岩组成对原料煤加工利用过程的影响,选取煤岩亚组分作为考察因素并研究其基础特性,基于煤岩亚组分真相对密度、挥发分、元素组成等指标的加权特性,采用试验分析与数学计算相结合的方法研究了代表性焦煤均质镜质体、基质镜质体、丝质体、粗粒体等煤岩亚组分基本工艺性质。结果表明,同等变质程度下,丝质体和粗粒体的真相对密度较大,半镜质组次之,均质镜质体和基质镜质体的真相对密度较小;不同煤岩亚组分挥发分由大到小依次为:均质镜质体>基质镜质体>半镜质组>丝质体>粗粒体;碳元素含量及芳碳率关系为:均质镜质体
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    洁净煤技术
    2017年第01期
    696
    228
  • 煤化学结构模型研究进展及应用

    作者(Author)： 王凤, 李光跃, 李莹莹, 梁英华

    摘要：为了解煤结构与反应性之间的关系,论述了褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤的典型化学结构模型,分析了煤的化学结构模型在煤热解、煤气化、煤液化、煤自燃及煤的溶剂溶胀性中的应用。煤的化学结构模型有助于在分子水平上研究煤反应过程中的反应路径和反应机理。煤结构模拟的方法能够有效捕获煤热解过程中化学键的生成和断裂行为,解释煤气化反应机理,有效检测或捕获煤液化时生成的不稳定自由基,从微观方面分析影响煤自燃的因素,达到预防煤炭自燃的目的。
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    洁净煤技术
    2016年第01期
    550
    748
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