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褐煤水热提质过程中氧、硫和水分的演变机理和成浆性研究
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褐煤水热提质过程中氧、硫和水分的演变机理和成浆性研究
论文目录
 
致谢第1-7页
摘要第7-9页
Abstract第9-17页
1 绪论第17-44页
　　1.1 全球及我国能源利用现状第17-20页
　　　　1.1.1 全球和我国能源的开发利用第17-20页
　　　　1.1.2 碳约束下的煤炭清洁高效利用第20页
　　1.2 褐煤脱水提质技术进展第20-29页
　　　　1.2.1 褐煤的特点及其利用第20-22页
　　　　1.2.2 褐煤脱水提质的必要性第22页
　　　　1.2.3 蒸发提质技术第22-24页
　　　　1.2.4 非蒸发提质技术第24-26页
　　　　1.2.5 热解提质技术第26-28页
　　　　1.2.6 各种褐煤提质技术的比较与发展趋势第28-29页
　　1.3 水热提质褐煤的热转化利用研究进展第29-36页
　　　　1.3.1 水热脱水提质技术的发展第29-31页
　　　　1.3.2 水热提质对褐煤理化特性的影响第31-32页
　　　　1.3.3 水热提质褐煤的溶剂抽提第32-33页
　　　　1.3.4 水热提质褐煤的液化第33页
　　　　1.3.5 水热提质褐煤的气化第33-34页
　　　　1.3.6 水热提质褐煤的热解第34-35页
　　　　1.3.7 水热提质褐煤的燃烧第35-36页
　　1.4 褐煤水热提质制备高浓度水煤浆技术第36-41页
　　　　1.4.1 水煤浆技术第36-37页
　　　　1.4.2 水热提质褐煤的成浆性第37页
　　　　1.4.3 褐煤水热提质制浆技术工业示范第37-41页
　　1.5 本文研究目的和内容第41-44页
　　　　1.5.1 本文研究的目的第41页
　　　　1.5.2 本文研究的内容第41-44页
2 褐煤水热提质产物特性和碳迁移规律第44-59页
　　2.1 引言第44页
　　2.2 实验方法第44-49页
　　　　2.2.1 实验煤样制备第44-45页
　　　　2.2.2 水热反应系统与流程第45页
　　　　2.2.3 水热产物分析仪器与方法第45-49页
　　　　2.2.4 固体NMR检测第49页
　　2.3 水热提质气固液三相产物特性第49-54页
　　　　2.3.1 水热提质气相产物分析第49-51页
　　　　2.3.2 水热提质对煤质特性的影响第51-52页
　　　　2.3.3 水热提质液相产物分析第52-53页
　　　　2.3.4 水热提质气液固三相产物的质量分布第53-54页
　　2.4 水热提质对褐煤化学结构的影响第54-56页
　　2.5 水热提质过程中碳元素迁移第56-57页
　　2.6 本章小结第57-59页
3 水热提质脱除褐煤含氧官能团的机理研究第59-72页
　　3.1 引言第59页
　　3.2 量子化学在煤化学研究中的应用第59-63页
　　　　3.2.1 量子化学计算的基本原理第59-61页
　　　　3.2.2 密度泛函理论第61页
　　　　3.2.3 量子化学计算在煤化学研究中的应用第61-63页
　　3.3 量子化学计算与波函数分析软件介绍第63-64页
　　　　3.3.1 Gaussian软件简介第63-64页
　　　　3.3.2 Multiwfn波函数分析软件介绍第64页
　　3.4 褐煤分子模型构建与计算方法第64-66页
　　　　3.4.1 褐煤分子模型的构建第64页
　　　　3.4.2 几何结构优化第64-65页
　　　　3.4.3 静电势分析第65页
　　　　3.4.4 键级分析第65页
　　　　3.4.5 键解离能(BDE)分析第65-66页
　　3.5 褐煤分子表面的静电势分析第66-68页
　　3.6 C-O键的键级分析第68-69页
　　3.7 含氧官能团的BDE分析第69-71页
　　3.8 本章小结第71-72页
4 褐煤与水之间的非共价相互作用第72-88页
　　4.1 引言第72页
　　4.2 计算原理及方法第72-75页
　　　　4.2.1 褐煤模型物的选取第72-73页
　　　　4.2.2 模型物与水之间的相互作用能第73页
　　　　4.2.3 褐煤分子模型的构建第73-74页
　　　　4.2.4 褐煤表面静电势分析第74页
　　　　4.2.5 褐煤-水吸附模型的构建第74页
　　　　4.2.6 褐煤-水吸附模型的AIM分析第74-75页
　　　　4.2.7 RDG可视化分析第75页
　　4.3 模型物与水分子间的弱相互作用第75-78页
　　　　4.3.1 模型物-水复合物的RDG分析第75-77页
　　　　4.3.2 模型物-水分子间的相互作用能第77-78页
　　4.4 褐煤分子与水分子间的弱相互作用第78-87页
　　　　4.4.1 褐煤分子表面静电势第78-79页
　　　　4.4.2 煤-水吸附模型的AIM分析第79-85页
　　　　4.4.3 褐煤-水之间弱相互作用的RDG可视化分析第85-87页
　　4.5 本章小结第87-88页
5 水热提质脱除褐煤水分的机理研究第88-99页
　　5.1 引言第88-89页
　　5.2 实验方法第89-91页
　　　　5.2.1 煤样及水热提质处理第89页
　　　　5.2.2 热重实验仪器与方法第89-90页
　　　　5.2.3 孔隙结构测定第90-91页
　　　　5.2.4 含氧官能团的固体核磁共振检测第91页
　　　　5.2.5 含氧官能团的化学分析法第91页
　　5.3 褐煤中不同赋存形态的水分脱除第91-93页
　　　　5.3.1 水热提质对煤质特性影响第91页
　　　　5.3.2 等温干燥曲线第91-93页
　　　　5.3.3 水热条件下煤中不同赋存形态水分的脱除第93页
　　5.4 水热提质对褐煤孔隙结构的影响第93-94页
　　5.5 水热提质对褐煤含氧官能团的影响第94-97页
　　　　5.5.1 含氧官能团的核磁共振检测第95-96页
　　　　5.5.2 含氧官能团的化学滴定第96-97页
　　5.6 本章小结第97-99页
6 褐煤水热提质过程中硫形态的演变规律第99-112页
　　6.1 引言第99页
　　6.2 实验方法第99-102页
　　　　6.2.1 实验煤样制备第100页
　　　　6.2.2 煤中硫形态测定第100-101页
　　　　6.2.3 气相和液相产物分析第101页
　　　　6.2.4 矿物质元素的检测第101页
　　　　6.2.5 煤样的X射线衍射分析第101-102页
　　6.3 水热提质前后褐煤中硫的赋存形态第102-104页
　　　　6.3.1 煤中硫形态的化学分析第102-103页
　　　　6.3.2 煤中硫形态的XPS检测第103-104页
　　6.4 含硫气体的释放第104-105页
　　6.5 硫酸根离子的析出第105-106页
　　6.6 水热提质过程中煤中硫的演变机理第106-109页
　　6.7 硫元素在三相产物中的质量平衡第109-110页
　　6.8 本章小结第110-112页
7 水热提质改善褐煤水煤浆成浆性的机理研究第112-125页
　　7.1 引言第112页
　　7.2 实验方法第112-115页
　　　　7.2.1 实验煤样第112页
　　　　7.2.2 煤样的含氧官能团测试第112-113页
　　　　7.2.3 煤样的接触角测试第113页
　　　　7.2.4 煤样的粒度测试第113-114页
　　　　7.2.5 褐煤水煤浆的制备第114-115页
　　　　7.2.6 褐煤水煤浆粘度和流变特性测定第115页
　　　　7.2.7 褐煤水煤浆稳定性测定第115页
　　7.3 水热提质对褐煤理化特性的影响第115-119页
　　　　7.3.1 水热提质对煤质特性的影响第115-116页
　　　　7.3.2 煤样的X射线光电子能谱分析第116-117页
　　　　7.3.3 褐煤表面的亲水性分析第117页
　　　　7.3.4 水热提质前后煤样的粒度分布第117-119页
　　7.4 水热提质对褐煤成浆性的影响第119-124页
　　　　7.4.1 水热提质对褐煤成浆浓度的影响第119-120页
　　　　7.4.2 水热提质对褐煤水煤浆流变特性的影响第120-123页
　　　　7.4.3 水热提质对水煤浆稳定性的影响第123-124页
　　7.5 本章小结第124-125页
8 全文总结和研究工作展望第125-130页
　　8.1 全文总结第125-128页
　　8.2 本文主要创新点第128-129页
　　8.3 未来工作展望第129-130页
参考文献第130-147页
作者简历第147-149页

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