离子液体溶胀对煤直接液化残渣结构及热解性能的影响

离子液体溶胀对煤直接液化残渣结构及热解性能的影响

论文摘要

采用四种相同阴离子不同有机链长阳离子的离子液体([EMIM][MeSO4]、[BMIM][MeSO4]、[HMIM][MeSO4]和[OMIM][MeSO4])对煤直接液化残渣(DCLR)进行溶胀处理,通过SEM、FT-IR和TG-DTG表征,分析了各离子液体溶胀对煤直接液化残渣溶胀效果、表面形貌、官能团分布、主体结构和热解性能的影响。溶胀结果表明,不同链长离子液体对煤直接液化残渣具有不同的溶胀效果,[HMIM][MeSO4]对残渣溶胀效果最好,其溶胀度高达1.78。FT-IR表明,不同链长离子液体会不同程度地破坏煤中C-H键,使得脂肪族和芳香族类化合物的相对含量有所差异。由TG-DTG可知,不同链长离子液体溶胀对残渣热解性能的影响具有较大差异,其中,以离子液体[OMIM][MeSO4]溶胀对残渣的热解最为有利,失重率高达47.5%;而离子液体[BMIM][MeSO4]溶胀在一定程度上抑制了残渣的热解,其失重率低于未经溶胀处理的残渣。基于Coats-Redfern法的热解动力学分析表明,煤直接液化残渣及其溶胀残渣在低温段(180-480℃)的热解过程均符合二级反应动力学,高温段(480-825℃)均以三级和四级反应动力学为宜。另外,不同链长离子液体溶胀处理明显改变了残渣的热解活化能,其链越长残渣的热解活化能越高。

论文目录

  • 1 实验部分
  •   1.1 实验原料
  •   1.2 酸洗处理
  •   1.3 溶胀处理
  •   1.4 溶胀度的测定
  •   1.5 样品分析
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 元素分析
  •   2.2 溶胀度分析
  •   2.3 SEM分析
  •   2.4 红外分析
  •   2.5 FT-IR半定量分析
  •   2.6 溶胀残渣的热解性能
  •     2.6.1 热解特性
  •     2.6.2 残渣热解的动力学分析
  • 3 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 何小强,莫文龙,王强,马凤云

    关键词: 直接液化残渣,溶胀处理,离子液体,热解

    来源: 燃料化学学报 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 燃料化工

    单位: 新疆大学化学化工学院煤炭清洁转化与化工过程新疆维吾尔自治区重点实验室

    基金: 国家自然科学基金(50776013,21676072),河南省高等学校重点科研项目(20A530002)资助~~

    分类号: TQ530.2

    页码: 1417-1429

    总页数: 13

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