文档介绍：分类号: 学校代码: 10128
U D C : 学 号: 20151100121
硕 士 学 位 论 文
学生类别：全 日 制 学 术 型 硕 士 研 究 生
学科名称：化学工程与技术
论文题目：NaOH 处理对胜利褐煤微结构和燃烧性能的影响
英文题目：Effect of NaOH Treatment on Micro Structure
and Combustion Performance of Shengli Lignite
学生姓名： 陈家明
导师姓名： 何润霞 教授
刘全生 教授
二 〇 一 八 年 六 月
内蒙古工业大学硕士学位论文
内蒙古工业大学硕士学位论文
摘 要
褐煤的自燃与其组成及化学结构密切相关，深化对褐煤组成及化学结构的认识，
对抑制褐煤的自燃及安全高效利用具有重要的指导意义。本文选用锡林郭勒的胜利褐
煤作为研究对象，利用盐酸及氢***酸脱除其所含矿物质，并对原煤、脱矿煤及不同温
度热解煤进行 NaOH 处理，同时对 NaOH 处理后的脱矿煤进行热解处理，利用
SEM-EDS、XRD、Raman、FT-IR 和 XPS 等方法对所制备煤样进行了表征，考察了
NaOH 处理过程中钠与煤中含氧官能团的结合形式及煤样微结构的变化，并利用热重
分析仪研究了 NaOH 处理煤样的燃烧反应性能。同时，选用结构相对简单的均苯三
甲酸和氧化石墨作为煤的模型化合物，以进一步解析钠与煤中含氧官能团的结合形式
对煤燃烧性能的影响。具体研究内容及结论如下：
（1）NaOH 处理对胜利褐煤结构和燃烧性能有较大影响。不同浓度 NaOH 处理
后胜利褐煤均出现了燃烧滞后现象，且随着 NaOH 处理浓度的增大，燃烧滞后现象
越明显，同时煤中羧基结构逐渐减少。
（2）将胜利脱矿煤在不同温度下热解后进行 NaOH 处理，当热解温度低于 400℃
时，其燃烧反应性能出现滞后现象，钠与煤中的羧基官能团形成类羧酸盐结构。当热
解温度大于 400℃时，其燃烧滞后现象消失。进一步考察 NaOH 处理脱矿煤时发现，
其燃烧反应性能同样出现明显的滞后现象。FTIR 表征结果表明，NaOH 处理的脱矿
褐煤中钠与羧基官能团结合为羧酸盐，这种结构的形成有效的抑制了褐煤的燃烧反应
性能。将 NaOH 处理后的脱矿煤进行不同温度的热解处理，结果表明，随着热解温
度的升高，形成的羧酸钠结构逐渐向碳酸钠结构转变。褐煤中钠结合方式的改变直接
影响其燃烧性能。
（3）用 NaOH 处理模型化合物氧化石墨及其不同温度热解焦，以考察钠在其中
的主要存在形式及其燃烧反应性能。结果表明，氧化石墨经过 NaOH 处理，其燃烧
反应性能没有明显的滞后现象。不同温度热解焦经过 NaOH 处理，其燃烧反应性能
出现明显的滞后现象，而 FTIR 表征中表明有羧酸钠的存在。用不同浓度的 NaOH 处
理模型化合物均苯三甲酸，其结果与不同浓度的 NaOH 处理褐煤原煤相似，并根据
均苯三甲酸 NaOH 处理后的反应结构关系，推测出 N