[发明专利]基于煤热力学参数的溶胀剂筛选方法

摘要

本发明涉及溶胀剂技术领域，是一种基于煤热力学参数的溶胀剂筛选方法；根据待选溶胀剂的三维溶解度参数计算出待选溶胀剂的三个分数参数，然后将待选溶胀剂的三个分数参数绘制在包含有原煤三维溶度窗的溶胀剂三元图中；若待选溶胀剂的三个分数参数位于溶胀剂三元图中的原煤三维溶度窗中，则该待选溶胀剂为良溶剂。本发明通过建立的原煤三维溶度窗能够快速准确的确定单一溶剂或二元混合溶剂对煤是否具有溶胀效果，特别二元混合溶剂对煤有溶胀效果的最佳配比，本发明较传统方法大大缩短了筛选周期，降低了工作量，同时节省了实验材料的消耗，具有筛选溶剂宽、实用性和通用性强的特点，提高了工作效率，降低了操作成本，对生产实践具有指导作用。

主权项

1.一种基于煤热力学参数的溶胀剂筛选方法，其特征在于按下述方法进行：根据待选溶胀剂的三维溶解度参数计算出待选溶胀剂的三个分数参数，然后将待选溶胀剂的三个分数参数色散力分量f_d、极性力参数分量f_p和氢键力参数分量f_h，绘制在包含有原煤三维溶度窗的溶胀剂三元图中；若待选溶胀剂的三个分数参数位于溶胀剂三元图中的原煤三维溶度窗中，则该待选溶胀剂为良溶剂，若待选溶胀剂的三个分数参数位于溶胀剂三元图中的原煤三维溶度窗外，则该待选溶胀剂为不良溶剂；待选溶胀剂为二元混合溶剂；包含有原煤三维溶度窗的溶胀剂三元图按下述方法得到：第一步，以色散力分量f_d、极性力参数分量f_p和氢键力参数分量f_h绘制等边三角形，得到溶胀剂三元图；第二步，将一系列良溶剂和一系列不良溶剂对应的色散力分量f_d、极性力参数分量f_p和氢键力参数分量f_h绘制在溶胀剂三元图中，沿着一系列良溶剂的边缘，画一个椭圆，将一系列良溶剂包含在椭圆内，同时将一系列不良溶剂排除在椭圆外，溶胀剂三元图中的椭圆即为原煤三维溶度窗；良溶剂按下述方法得到：第一步，原煤粉碎后得到碎原煤；第二步，碎原煤用蒸馏水清洗后，氮气保护下将清洗后的碎原煤在温度为70℃至75℃的酸液中反应23h至24h，反应后用蒸馏水洗至中性，得到一次煤样；第三步，一次煤样在温度为105℃至110℃下干燥3h至3.5h，干燥后再在温度为180℃下真空干燥16h至17h，得到二次煤样；第四步，二次煤样装填至离心管中，将离心管置入离心机中，在转速为3000r/min至4000r/min下离心10min至15min，离心后测量二次煤样在离心管中的高度，得到h₁；第五步，离心后将离心管中的二次煤样捣松，按每1克二次煤样中加入5mL有机溶剂计，在离心管中的二次煤样中加入有机溶剂并混合均匀，封口垂直静置后将离心管重新置入离心机中，在转速为3000r/min至4000r/min下离心10min至15min，离心后测量二次煤样在离心管中的高度，得到h₂，根据溶胀度计算公式Q=h₂/h₁，计算出溶胀度Q值，若溶胀度Q值大于1为良溶剂，若溶胀度Q值等于1为不良溶剂。