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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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H2O2-咪唑类离子液体脱除煤中硫分及灰分研究

作者(Author):

  • 李梅
  • 孙功成
  • 程雪云
  • 金权
  • 李佳佳
  • 徐荣声

作者单位:

  • 北方民族大学化学与化学工程学院
  • 北方民族大学宁夏太阳能化学转化技术重点实验室
  • 北方民族大学国家民委化工技术基础重点实验室

关键词:

  • 离子液体
  • 脱硫
  • 脱灰
  • 形态硫
  • 离子液体再生
  • 摘要
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为了考察 H2 O2 -咪唑类离子液体体系脱除煤中硫分和灰分的效果,选取具有相同阳离子的5 种亲水性离子液体和 2 种疏水性离子液体( ILs), 即:[ BMIM] [ Br],[ BMIM] [ Cl],[ BMIM] [ BF4 ],[ BMIM][ HSO4 ],[ BMIM][ H2 PO4 ],[ BMIM][ PF6 ] 和[ BMIM][ NTf2 ],分别与 30%H2 O2 共同作用于宁东 SM 煤,对反应后的离子液体进行回收再利用。 用化学法测定反应前后煤样的形态硫,并用傅里叶变换红外光谱仪( FT-IR)、X-射线衍射仪( XRD)、比表面及孔隙度分析仪( BET) 及热重分析仪( TG) 等对反应前后煤样进行表征。 结果表明:离子液体的加入,改善了 H2 O2 的脱硫脱灰能力,其中 H2 O2 -[ BMIM][ PF6 ] 体系处理后煤样的脱硫率比单纯 H2 O2 处理增大了 18. 76%, H2 O2 -[ BMIM][ NTf2 ] 体系处理后煤样的脱灰率比单纯 H2 O2 处理增大了 27. 50%。 疏水性离子液体比亲水性离子液体对 H2 O2 脱硫脱灰的改善作用更为明显。 FT-IR 表征结果表明,经 H2 O2 -ILs 体系作用后煤样中的含硫官能团的特征峰强度相对于 H2 O2  单独作用的煤样明显降低,说明离子液体作用可使煤中的硫分被有效脱除。 XRD 表征结果表明,经 H2 O2 -ILs 体系处理后煤样中石英等各种矿物质的衍射峰强度相对于 H2 O2  单独作用的煤样明显降低,说明离子液体作用煤中的灰分被部分脱除。 BET 表征结果表明,H2 O2 -ILs 体系处理后煤样相比于 H2 O2 单独处理煤样,其比表面积和平均孔径都有所增大,说明离子液体的加入使煤的结构更加松散。 TG 表征结果表明,H2 O2-ILs 体系处理样在热解过程中比原煤有更多的挥发性物质逸出,发热量小幅度降低。 离子液体经过7次循环利用,随着循环次数的增加,脱硫脱灰效果稍有下降


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