褐煤潤濕性調(diào)控

第1章緒論1
1.1褐煤資源的特點(diǎn)1
1.2褐煤脫水提質(zhì)2
1.2.1水分對(duì)褐煤加工處理的影響2
1.2.2褐煤干燥提質(zhì)技術(shù)2
1.2.3褐煤干燥后水分復(fù)吸性4
1.3褐煤中水分的賦存形態(tài)5
1.4熱處理對(duì)褐煤表面的疏水強(qiáng)化7
1.4.1褐煤中含氧官能團(tuán)的脫除和化學(xué)結(jié)構(gòu)改變7
1.4.2煤物理結(jié)構(gòu)的變化8
1.4.3褐煤熱處理產(chǎn)生的污染物及環(huán)境問題9
1.5表面活性劑對(duì)改變褐煤表面潤濕性的作用10
1.5.1表面活性劑改變固體表面潤濕性的機(jī)制10
1.5.2表面活性劑在固體基質(zhì)上的吸附機(jī)理及影響因素11
1.5.3表面活性劑對(duì)煤表面潤濕性的影響14
1.5.4表面活性劑對(duì)煤表面潤濕性研究存在的問題16
1.6褐煤潤濕性調(diào)控的研究意義17
參考文獻(xiàn)18

第2章褐煤水分復(fù)吸特性和水分子的吸附機(jī)理22
2.1褐煤潤濕性測(cè)定方法評(píng)述22
2.2褐煤水分復(fù)吸特性26
2.2.1褐煤水分復(fù)吸率26
2.2.2褐煤水分復(fù)吸動(dòng)力學(xué)27
2.2.3褐煤中存在水分對(duì)潤濕熱的影響29
2.2.4褐煤中有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)的潤濕性31
2.2.5含氧官能團(tuán)對(duì)煤潤濕熱的影響33
2.2.6褐煤與不同潤濕劑的潤濕熱34
2.3褐煤表面含氧官能團(tuán)對(duì)水分子的吸附機(jī)理36
2.3.1褐煤模型和模擬方法36
2.3.2水分子在褐煤含氧官能團(tuán)上的幾何吸附構(gòu)型37
2.3.3Mulliken電荷布局分析39
2.3.4吸附能40
2.3.5吸附位能曲線分析41
2.4本章小結(jié)43
參考文獻(xiàn)44

第3章低溫?zé)峤夂退疅崽幚韺?duì)褐煤潤濕性的影響46
3.1實(shí)驗(yàn)方法47
3.2熱解過程煤中含氧官能團(tuán)的熱解行為和機(jī)理47
3.3低溫?zé)峤鈱?duì)褐煤含氧官能團(tuán)脫除及潤濕性的影響49
3.3.1熱解溫度對(duì)褐煤含氧官能團(tuán)脫除的影響49
3.3.2低溫?zé)峤夂竺旱乃謴?fù)吸率變化51
3.3.3低溫?zé)峤饷浩胶馕逝c含氧官能團(tuán)含量的關(guān)系54
3.4過氧化氫對(duì)熱解煤的氧化55
3.4.1氧化對(duì)熱解煤中含氧官能團(tuán)含量影響55
3.4.2氧化后煤中總含氧基團(tuán)含量變化對(duì)水分復(fù)吸率影響59
3.4.3含氧官能團(tuán)含量與Zeta電位的關(guān)系62
3.5水熱處理對(duì)褐煤含氧官能團(tuán)脫除及潤濕性的影響64
3.5.1水熱處理溫度對(duì)含氧官能團(tuán)脫除效果的影響64
3.5.2水熱處理脫除含氧官能團(tuán)后煤樣潤濕性的變化65
3.5.3水熱處理后煤的平衡吸水率與含氧官能團(tuán)含量關(guān)系67
3.5.4恒溫時(shí)間對(duì)水熱處理煤含氧官能團(tuán)脫除效果的影響68
3.5.5水熱處理恒溫時(shí)間對(duì)煤吸水率的影響69
3.6褐煤低溫?zé)峤馀c水熱處理對(duì)比71
3.6.1低溫?zé)峤馀c水熱處理對(duì)褐煤含氧官能團(tuán)脫除的差異性71
3.6.2低溫?zé)峤馀c水熱處理對(duì)褐煤潤濕熱影響的差異性76
3.7本章小結(jié)77
參考文獻(xiàn)79

第4章表面活性劑在褐煤表面的吸附特性及對(duì)潤濕性的影響82
4.1表面活性劑在褐煤表面的吸附實(shí)驗(yàn)83
4.1.1實(shí)驗(yàn)煤樣和表面活性劑83
4.1.2表面活性劑在褐煤上吸附量的測(cè)定84
4.2表面活性劑在褐煤表面的吸附行為和機(jī)理87
4.2.1煤液比對(duì)吸附量的影響87
4.2.2表面活性劑溶液初始濃度對(duì)吸附量的影響90
4.2.3溫度對(duì)吸附量的影響93
4.2.4吸附時(shí)間對(duì)吸附量的影響94
4.2.5表面活性劑在褐煤表面的吸附機(jī)理95
4.3不同類型表面活性劑吸附對(duì)褐煤潤濕性的影響96
4.3.1吸附CTAB對(duì)褐煤接觸角的影響96
4.3.2潤濕熱97
4.3.3水分復(fù)吸率98
4.4Gemini表面活性劑吸附對(duì)褐煤潤濕性的影響100
4.4.1Gemini表面活性劑在褐煤表面的吸附行為和機(jī)制100
4.4.2褐煤吸附Gemini表面活性劑后潤濕性變化106
4.5煤中含氧官能團(tuán)含量對(duì)表面活性劑吸附及潤濕性的影響107
4.5.1含氧官能團(tuán)含量對(duì)Gemini表面活性劑吸附量的影響109
4.5.2不同含氧官能團(tuán)含量煤吸附Gemini表面活性劑后潤濕性變化110
4.6陽離子表面活性劑疏水鏈長度對(duì)褐煤潤濕性的影響112
4.6.1不同疏水鏈長季銨鹽類表面活性劑吸附對(duì)褐煤潤濕性的影響112
4.6.2XPS分析116
4.7陽離子表面活性劑分子單/雙鏈結(jié)構(gòu)對(duì)褐煤潤濕性的影響120
4.8非離子型表面活性劑對(duì)褐煤潤濕性的影響123
4.8.1十二烷基聚氧乙烯醚在褐煤上的吸附特性123
4.8.2非離子型表面活性劑HLB值對(duì)褐煤潤濕性的影響129
4.8.3非離子型表面活性劑支鏈和環(huán)鏈結(jié)構(gòu)對(duì)褐煤潤濕性的影響132
4.9本章小結(jié)134
參考文獻(xiàn)136

第5章表面活性劑對(duì)褐煤表面潤濕性調(diào)控的分子動(dòng)力學(xué)模擬138
5.1計(jì)算模型與方法139
5.1.1褐煤模型139
5.1.2模擬系統(tǒng)特性141
5.1.3計(jì)算方法141
5.2水-表面活性劑-褐煤的相互作用過程及吸附形態(tài)143
5.2.1表面活性劑對(duì)褐煤潤濕性影響模擬過程143
5.2.2徑向分布函數(shù)分析144
5.2.3相對(duì)濃度分布分析148
5.3相互作用能計(jì)算150
5.4水分子的均方位移根(MSD)計(jì)算152
5.5本章小結(jié)154
參考文獻(xiàn)155

第6章煤粒級(jí)對(duì)表面活性劑吸附特性和潤濕性的影響156
6.1煤粒級(jí)變化對(duì)褐煤工業(yè)分析的影響156
6.2不同粒級(jí)褐煤的潤濕性157
6.3CTAB吸附對(duì)不同粒級(jí)褐煤潤濕性的影響160
6.3.1粒級(jí)變化對(duì)CTAB吸附的影響160
6.3.2不同粒級(jí)褐煤吸附CTAB對(duì)其潤濕性的影響161
6.4表面活性劑吸附對(duì)褐煤孔結(jié)構(gòu)的影響165
6.5本章小結(jié)172
參考文獻(xiàn)172

第7章褐煤中有機(jī)質(zhì)和無機(jī)礦物質(zhì)潤濕性差異174
7.1實(shí)驗(yàn)原料及方法175
7.2CTAB在褐煤和脫灰煤上的吸附176
7.3吸附表面活性劑對(duì)褐煤和脫灰煤潤濕性的影響179
7.3.1褐煤和脫灰煤的潤濕性179
7.3.2褐煤和脫灰煤吸附CTAB對(duì)潤濕性的影響180
7.4CTAB在煤表面的吸附分布182
7.5表面活性劑在無機(jī)礦物質(zhì)上的吸附188
7.6表面活性劑吸附對(duì)礦物質(zhì)潤濕性的影響191
7.7本章小結(jié)193
參考文獻(xiàn)193