PDF《溶剂抽提法研究煤中小分子相结构》

15 C2C 2.

36 14.

24 37.

63 1.

04 79.

38 4.

98 13.

54 1.

06 C2D 0.

81 14.

52 34.

53 2.

20 82.

70 5.

21 8.

57 1.

32 C2E 1.

25 7.

96 36.

51 0.

56 82.

84 5.

07 10.

39 1.

14 C2F 0.

87 17.

54 14.

82 0.

35 88.

19 4.

07 6.

12 1.

27 C2G 0.

72 14.

52 9.

28 0.

42 91.

19 3.

43 0.

66 1.

10 1.

2 溶剂抽提及分离 选取粒度小于 0.

071 mm 的 煤样

5 g ,用NMP 与NMP + CS2 (75∶

1 ,1∶ 1) 混合溶剂 作为索氏抽提用溶剂 ,每次用量

75 mL ,抽提温度

90 ℃ ~100 ℃,抽提时间24 h . 用旋转蒸发器在90 ℃ 下 ,对抽提产物进行真空分离. 抽提率计算公式为 : 抽提率(w%) = Mcoal - Mresidue Mcoal *

100 100 - (Aad + Wad ) *100 % Aad : 煤中灰分的含量 ;

Wad : 煤中水分的含量. 1.

3 液相色谱分析 分离富集的抽提物经甲醇稀 释后 ,采用 GILSON 高效液相色谱 ( HPLC) 进行分离 与分析.流动相为无水甲醇 (HPLC 级,Merck 公司) 及二次蒸馏 水,梯度洗脱(线性),甲醇梯度从80 %~100 % ,洗脱流速

1 mLΠ min ,色谱柱为 Partisil

5 ODS23Φ4.

6 *

250 , 5μ m ,检测器为紫外检测器 ,波长

254 nm.两次测定间用

100 %甲醇淋洗

1 h. 1.

4 保留指数分析 煤抽提物性质的度量采用保 留指数表示.在反相色谱中保留指数 I 与多环芳烃 的环数呈线性关系 ,保留指数随芳环数的增多而增 大 ,也随芳环的烷基化程度的增加而增加.本文采 用芳环数为

1 ,2 ,3 ,4 ,5 的苯、 萘、 蒽、 丁省、 戊省作为 标准化合物 ,定义其保留指数分别为

100 ,200 ,300 ,

400 ,500.其它产物与之比较.保留指数的计算公 式为 : I ( T) =

100 * logtRI - logtRZ logtR(Z+1) - logtRZ +

100 Z 式中 : I ( T) ―在一定温度 T 下 ,在指定柱(固定相) 上物质的保留指数 ;

tRZ ― 芳环数目为 Z 的标准同 图1标准化合物(苯、 萘、 蒽、 丁省、 戊省) 在254 nm 处 的色谱图 Figure

1 Chromatography of benzene , napthalene , anthracene , naphthacene and pentacene at the adsorption of

254 nm 系物的调整保留时间 (调整保留时间 = 样品出峰时 间2系统死时间) ;

tR(Z+1) ― 芳环数目为 Z +

1 的另一 个标准物的调整保留时间 ;

tRI ― 物质的调整保留 时间. 丙酮出峰时间定为系统的死时间( RT =2.75min) , 标准化合物的色谱图见图 1.

2 结果与讨论 2.

1 抽提结果 使用抽提溶剂 NMP 主要是利用其 具有较强的偶极性 ,同时从其结构可知 ,NMP 既可 充当供电体 (O 的孤对电子) 又可充当受电体 (CH3 中的质子 H) ,这对于结构复杂的煤来说应该是非常 理想的.抽提物是不可能用甲醇来全部溶解的 (能 溶解的部分主要是分子量较小的部分) ,但甲醇可溶 物所占的比例不低于

80 % [10] , 强溶剂中 (吡啶、 NMP) 所溶解的只是大分子量的部分约占

20 % ,所以,利用甲醇做流动相可以反映煤抽提物中的小分 子相的结构.从表

2 可以看出抽提规律同文献[10 ] 基本类似 ,随煤阶增加抽提率有逐渐增大的趋势 ,在 高挥发份的肥煤、 焦煤阶段抽提率达到峰值约

20 % ,然后又随煤阶的增加迅速下降 ,在无烟煤和贫 煤阶段同以往的报道相近 ,甚至还要低 ,这说明煤的 溶剂抽提除符合 EDA (electron2donor2acceptor) 机理 外 ,在溶剂与高阶煤的作用中还存在着与低阶煤不 同的相互作用.由于泥炭分析基水分较大 ,其抽提 率的计算存在较大误差 ( >