低阶煤浆电解过程中有机碳含量变化规律.pdfVIP

第 36卷 第 3期 煤 炭 转 化 VoI．36 NO．3 2013年 7月 C0AL C0NVERS10N Ju1．2013 低阶煤浆电解过程中有机碳含量变化规律 武 英” 公旭 中 叶 枫。 王明涌 王 志。 郭 占成 摘 要 以NaOH为电解质 ，对水煤浆 (CwS)进行 了恒流电解，对 电解煤浆制备溶水有机物 (WSOCs)的可能性进行了研究．实验对影响总有机碳(TOC)含量的因素进行了考察，包括时间、温 度、阳极材料以及 NaOH浓度和煤浆浓度．结果表 明，电解作用产生的TOC含量高于浸渍作用产 生的TOC含量，带有电催化作用的金属 电极对 TOC含量的增长有促进作用，如 Fe和 Ni电解作 用产生的ToC含量随时间的延长和温度 的升 高而增大，随 NaOH 浓度的升 高而降低．在 85℃， 1A 电流下电解6h后，滤液 中的TOC含量达到 1717．2mg／L．此外，相对于单位质量的煤 ，滤液 中的ToC含量随CWS浓度的升高呈先上升后下降的趋势． 关键词 电解 ，水煤浆，总有机碳，溶水有机物 中图分类号 TQ517，O646 1 实验部分 0 引 言 1．1 样品制备 煤的热转化工艺需要较高 的温度和压力 ，如焦 实验选用一种神华烟煤 ，将煤样粉碎至 50 m 化过程和气化过程．探索温和条件下 由煤获取高附 以下，并在 105℃下干燥 24h备用．煤样 的工业分 加值化学 品，是实现煤 的清洁高效转化 的有效途 析及元素分析结果见表 1． 径．[1煤 的温和氧化是在常温常压下，在不同氧化介 表 1 煤样的工业分析及元素分析 (aa) 质中将煤中有机大分子氧化成小分子 的过程 ，常用 Table1 Proximateandultimateanalysis 的氧化介质主要包括 H。O。、酸和碱等．[2。]实际上 ， ofcoalsamples(ad) 煤浆电解是一种温和条件下的氧化方式 ，由于煤结 Proximateanalysis∞／ Ultimateanalysisw／ 构复杂及有机分子 的骨架结构 ，电解过程 中阳极产 M A V FC C H N S 0 生的强氧化介质 ，不能将煤颗粒完全氧化 ，氧化过程 3．25 11．16 28．94 56．65 68．33 3．84 1．01 0．52 11．89 中产生液态产物和 CO 气体[8]，液态产物经分离提 纯可获得高附加值的化学品．通过控制电解条件 ，如 1．2 实验装置 电极材料、电位和电解时间等[9]，可有效控制电解产 实验所用的电解装置和电极见第 32页图 1．选 生的氧化介质的种类 、浓度和速率 ，使得电解氧化更 用一种选择性透过膜 (Nation115membrane)，实现 容易控制．因此 ，本实验 以NaOH为水煤浆 电解 的 电解槽的阴／阳极室的分 隔．阴／阳电极采用相 同材 支持电解质 ，以总有机碳 (T