chap 5 煤的溶剂抽提课件

1、第五章 煤的溶剂抽提 主要内容： （1）煤的族组成的概念及研究方法 （2）煤溶剂萃取方法 （3）煤溶剂萃取的影响因素煤的族组成第五章 煤的溶剂抽提一、煤的族组成的概念及研究方法 煤的族组成是指在一定条件下，对煤的分子结构没有破坏的情况下，进行分子分离后得到的组成。通常利用的手段就是溶剂萃取，即通过对煤有一定溶解能力的溶剂进行萃取分离的过程。通过不同溶解能力的溶剂分级处理，可以得到组成不同的组分。虽然同一溶剂萃取得到的组分结构类似，但也不是纯净组分，仍然是一族的混合物，因此，这种组分称为煤的族组成。 族组成-举个例子！二、煤溶剂萃取的概念 煤的溶剂萃取又称为煤的溶剂抽提 ，它是指使用溶剂在一定温

2、度下溶解、提取煤中可溶物的操作过程。 第五章 煤的溶剂抽提三、煤溶剂萃取的溶剂 (1)中性溶剂：脂肪烃类石油醚； 芳香烃类四氢萘、苯、甲苯、二甲苯等； 含氧化合物乙醚、丙酮等； 含氯化合物氯仿(CHCl3)、四氯化碳；(2)碱性溶剂：含氮化合物吡啶、喹啉、CS2/NMP；(3)酸性溶剂：各种酚类；(4)混合溶剂：焦油馏分、蒽油等或上述各种溶剂的混合。 第五章 煤的溶剂抽提四、煤溶剂萃取的方法（1）常规萃取： 在l00以下，采用一般溶剂(苯、乙醇等)萃取时，萃取物仅占煤的百分之几，萃取物是由树脂和树蜡所组成的物质，不是煤的代表性的结构成分。第五章 煤的溶剂抽提 褐煤-苯-乙醇抽提1:1的苯和乙醇

3、在沸点下抽提褐煤，所得抽提物为沥青。成分为树脂、树蜡和少量沥青质。再用丙酮抽提，可溶物为树脂和地沥青不容物为树蜡（褐煤蜡，蒙旦蜡）。（1）常规萃取：四、煤溶剂萃取的方法（2）特殊萃取 在200以下的温度，用亲核性的溶剂(具有给予电子性质的胺类、酚类及羰基类溶剂)萃取时，萃取物占煤的20%40%。其萃取物与煤有机质的基本结构单元类似，对煤的结构研究是重要的。第五章 煤的溶剂抽提（2）特殊萃取吡啶抽提四、煤溶剂萃取的方法（3）萃取热解： 在200以上的温度，有时在300或350以下的温度，用菲、萘酚、蒽油、沥青等进行萃取时，甚至能得到90%以上的萃取物。萃取物是煤本身受到某种程度的热分解后所萃取出

4、来的物质。采用这种方法主要是工业性的目的。第五章 煤的溶剂抽提热解由于以上过程是在溶剂中进行的，所以又叫做热溶解。（3）萃取热解：对自由基碎片供氢（4）化学萃取氢解（5）超临界萃取超临界流体的特点溶解性强 密度接近液体，且比气体大数百倍，由于物质的溶解度与溶剂的密度成正比，因此超临界流体具有与液体溶剂相近的溶解能力。 扩散性能好 因黏度接近于气体，较液体小2个数量级。扩散系数介于气体和液体之间，为液体的10-100倍。具有气体易于扩散和运动的特性，传质速率远远高于液体。（5）超临界萃取超临界萃取煤 以甲苯、异丙醇或水为溶剂在超过溶剂临界点的条件下萃取煤。萃取温度一般在400左右。萃取率可达30

5、%以上，它已发展成为一种煤液化工艺。 五、煤溶剂萃取的影响因素溶剂的影响（溶解能力，扩散能力） 煤的结构（1）溶剂的影响 一般认为，煤的溶剂萃取是通过溶剂扩散渗透交联键断裂煤网络结构打开有机质溶解的过程进行的。因此，能对这几个中间过程产生影响的试剂或操作均可以影响萃取率及萃取速率。 第五章 煤的溶剂抽提迄今为止，人们已试验了几十种溶剂及其2 种或2 种以上的混合物对煤的萃取性能，但仅吡啶、乙二胺、N- 甲基吡咯烷酮(NMP) 等少数几种溶剂的萃取率较高，并且发现混合溶剂往具有比单一溶剂好得多的溶解性能。五、煤溶剂萃取的影响因素（2）煤化程度的影响碳含量小于86 %的煤，萃取率随C的质量分数升高

6、而增加；碳含量大于86 %的煤，萃取率反而随C 的质量分数增加而急剧下降;一般以C 质量分数在86 %左右的煤萃取率最高。（煤的物理机构模型解释？）第五章 煤的溶剂抽提五、煤溶剂萃取的影响因素（1）辅助手段理对煤溶解性的影响 微波萃取 微波萃取概念：微波是指频率在300兆赫至300千兆赫的电磁波。微波萃取是利用电磁场的作用使固体或半固体物质中的某些有机物成分与基体有效的分离，并能保持分析对象的原本化合物状态的一种分离方法。 煤的溶剂抽提（2）超声波辅助抽提 利用超声波在煤微孔内的溶液中发生的空化作用, 提高溶剂在微孔中的湍流度, 从而加大了抽提过程中的传质速率, 缩短了抽提操作时间, 提高了装置的处理能