PDF《溶剂抽提法研究煤中小分子相结构》

30 %) ,考虑到数据的重 复性和有效性 ,本文没有列出泥炭的抽提率结果. 从表

2 的数据也可以看出 ,CS2 的加入使煤的 抽提率有明显的提高 ,特别是对于高挥发份的长焰 煤和变质程度高的煤.长焰煤的抽提率提高近一 倍 ,达到 41.

01 %.与陈茺等 [11] 在155 ℃ 下用环己酮 对低阶煤抽提的抽提率相当.CS2 具有

4 个未成对 的电子 ,具有较强的供电性 ,可以与煤的结构形成 EDA 关系 ,当相间 EDA 络合体被打破后 ,单个分子 将从大分子网络上分离并被溶解、 抽提 ,这时抽提率 就仅依赖于溶剂中电子施体 ( ED) 数.溶剂中电子 施体数越多 ,可被打破的相间 EDA 络合体越多 ,被 抽提出的煤结构物也越多.但从表

2 结果还可以看 出 ,并不是加入的 CS2 越多越好 ,尽管文献[10 ]中报 道CS22NMP(1∶

1 vΠ v ) 混合溶剂是目前对煤有较高 抽提率的溶剂体系 ,但在本研究中发现 ,在CS2 与NMP 的比例达到 1∶

1 时抽提率不仅不再提高 ,长焰 煤反而有所降低 ,这说明 CS2 的加入仅在于打破了

1 6

1 2 期冯杰等:溶剂抽提法研究煤中小分子相结构 表2溶剂对不同煤种抽提率的影响 Table

2 Effect of solvents on coal extraction rate Solvent used C2A C2B C2C C2D C2E C2F C2G NMP

2 21.

20 24.

62 19.

20 16.

06 19.

60 10.

33 NMP + CS2 (75∶ 1)

2 24.

60 41.

01 20.

60 20.

12 24.

10 14.

78 NMP + CS2 (1∶ 1)

2 24.

80 21.

11 26.

13 20.

95 25.

12 18.

14 高阶煤中大量存在的π

2 π键 ,辅助 NMP 增大无烟煤 和贫煤的抽提率 ,但对于变质程度较低的长焰煤 ,反 而抑制了 NMP 对煤的抽提率. 2.

2 抽提物的分离与分析 对7种煤的 NMP 和NMP + CS2 (75∶

1 vΠ v ) 混合溶剂抽提分析结果分别 见图

2 和图 3.不同变质程度的煤其内在结构存在 一定差异 ,充分体现在反应性上.通过对这

7 个煤 种逐一分析 ,会发现他们的本质原因可能在于小分 子相结构及数量的不同. 泥炭 :对泥炭的分离结果如图

2 和图

3 中C2A 曲线所示.可以看出 ,泥炭 NMP 的抽提物中主要产 物的 I 值为 68.

8 ,94.

1 ,156.

1 的化合物 ,其中 I 值为 156.

1 的化合物占总抽提物的

70 % , I 值为 94.

1 的 化合物占抽提物的

27 % ,从保留值估算此处的化合 物应以直链的烃为主.由RP2HPLC(反相液相色谱) 的分离原理可知 ,保留时间短的化合物亲水性大 ,具 有较强的极性.由于链长在 C2 ~C4 范围内的正构 烃都是气体 ,所以此处的化合物应以带有杂原子或 图2NMP 溶剂抽提煤可溶物的液相色谱分析 Figure

2 HPLC analysis of coal extracts by NMP solvent 图3NMP + CS2 混合溶剂抽提煤可溶物的液相色谱分析 Figure

3 HPLC analysis of coal extracts by NMP + CS

2 solvent NH2 ,OH 等极性官能团的烃类衍生物为主 ,是泥炭 中水溶性的结构.I 值为 156.

1 的化合物是泥炭抽 提物中比例最大的一族.从保留指数看 ,其结构中 应以不饱和的脂环和含有杂原子的脂环及 C4 以上 的正构饱和烃为主 ,另外还有一些甲苯、 乙苯等取代 基较小的苯基取代物.与泥炭加氢反应性测定的结 果比较 [13] ,加氢溶剂中的氢应该主要........