[发明专利]一种高硫煤与含硫模型化合物的微波响应特性试验分析方法有效
申请号: | 201510374477.0 | 申请日: | 2015-06-30 |
公开(公告)号: | CN104931547B | 公开(公告)日: | 2017-10-10 |
发明(设计)人: | 陶秀祥;谢茂华;唐龙飞;杨彦成;罗来芹;柳泉洲;陈松降;王市委 | 申请(专利权)人: | 中国矿业大学 |
主分类号: | G01N27/22 | 分类号: | G01N27/22 |
代理公司: | 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249 | 代理人: | 杨晓玲 |
地址: | 221116 江苏省*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 高硫煤 模型 化合物 微波 响应 特性 试验 分析 方法 | ||
1.一种高硫煤与含硫模型化合物的微波响应特性试验分析方法,其特征是:该试验分析方法的具体步骤为:
1) 制备粉体样品,制备过程包括两部分,第一部分是采用制样方法I (1)制备粉体样品,所述的制样方法I (1)为高硫炼焦煤经破碎后再进行筛分、浮沉、煤岩组分分离和添加质量百分数为0%~30%的水来制取不同粒度级、密度级、煤岩组分和含水量煤样;第二部分是采用制样方法Ⅱ(2)制备含硫模型化合物,所述的制样方法Ⅱ(2)是对高硫炼焦煤经硫形态测定后进行的直接选取与煤中硫形态相似的模型化合物或通过萃取煤中含硫物质来作为含硫模型化合物,然后采用制样方法Ⅲ(3)制取得到粉体样品,所述的制样方法Ⅲ(3)是将制样方法Ⅱ(2)制备得到的含硫模型化合物经过直接研磨或与低硫煤样混合后研磨获得粉体样品;
2) 粉体样品介电常数测试,将步骤1制备的粉体样品按照粉体样品压片制备与介电常数测试方法(4)测试得到粉体样品的介电常数,获得高硫煤与含硫模型化合物的微波介电响应特性;
3) 粉体样品介电常数数据分析和理论计算,结合步骤2中的数据,分析选取含硫模型化合物和煤样介电损耗相差最大的微波频率进行微波脱硫试验,然后通过对微波场的有效电场强度、含硫模型化合物吸收微波功率以及含硫模型化合物键裂能计算,最终计算得到相应含硫模型化合物的理论断键时间,从而用于指导微波脱硫试验的微波辐照频率和辐照时间的选取;
4) 进行微波脱硫试验,在步骤3理论指导的基础上设计试验条件,称取质量为1g至20g的粉体煤样放入反应容器中,加入体积为10mL至200mL反应助剂,然后设置好试验参数进行脱硫试验;
5) 分析总结高硫煤和含硫模型化合物的微波响应特性,首先收集步骤4脱硫后的产物,然后进行工业分析、组分测定、煤质分析、官能团和硫赋存形态检测,评价脱硫效果,优化脱硫试验条件,并得到微波脱硫机理和煤质变化规律,最终通过结合步骤2中高硫煤与含硫模型化合物的微波介电响应特性,得到高硫煤与含硫模型化合物的微波响应特性。
2.根据权利要求1所述的一种高硫煤与含硫模型化合物的微波响应特性试验分析方法,其特征是:所述的粉体样品压片制备与介电常数测试方法(4),其测试过程为:首先将粉体样品与石蜡按照体积比在1:2至2:1的范围内进行称样,在恒温水浴锅中混匀后利用压片模具(6)进行压片制备得到测试样品,然后将测试样品装入同轴空气线夹具中,连接在矢量网络分析仪上,设置测试频率在100MHz-6.5GHz范围内进行测试,得到测试样品介电常数后导入计算机,最终通过理论换算方法(5)换算得到粉体样品介电常数;
所述的理论换算方法(5)的换算过程为:首先将粉体样品与石蜡混合压片后测试得到的测试样品介电常数和石蜡直接压片后测试得到的石蜡介电常数导入计算机,然后将测试样品介电常数和石蜡介电常数同时代入混合样品介电常数等效数学模型公式后求解方程,最终得到粉体样品介电常数。
3.根据权利要求2所述的一种高硫煤与含硫模型化合物的微波响应特性试验分析方法,其特征是:用于粉体样品介电常数测试的专用压片模具,该压片模具(6)的上部有压头(7)、中部有外套筒(8)、底部有底座(9),在模具的中心有内套筒(10)、高度调节环(11)和模具芯(12);当模具组装后,在模具中心形成一个圆环柱状的压片腔体(13)。
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