1、第五章 煤的溶劑抽提 主要內(nèi)容： （1）煤的族組成的概念及研究方法 （2）煤溶劑萃取方法 （3）煤溶劑萃取的影響因素煤的族組成第五章 煤的溶劑抽提一、煤的族組成的概念及研究方法 煤的族組成是指在一定條件下，對煤的分子結(jié)構(gòu)沒有破壞的情況下，進行分子分離后得到的組成。通常利用的手段就是溶劑萃取，即通過對煤有一定溶解能力的溶劑進行萃取分離的過程。通過不同溶解能力的溶劑分級處理，可以得到組成不同的組分。雖然同一溶劑萃取得到的組分結(jié)構(gòu)類似，但也不是純凈組分，仍然是一族的混合物，因此，這種組分稱為煤的族組成。 族組成-舉個例子！二、煤溶劑萃取的概念 煤的溶劑萃取又稱為煤的溶劑抽提 ，它是指使用溶劑在一定溫

2、度下溶解、提取煤中可溶物的操作過程。 第五章 煤的溶劑抽提三、煤溶劑萃取的溶劑 (1)中性溶劑：脂肪烴類石油醚； 芳香烴類四氫萘、苯、甲苯、二甲苯等； 含氧化合物乙醚、丙酮等； 含氯化合物氯仿(CHCl3)、四氯化碳；(2)堿性溶劑：含氮化合物吡啶、喹啉、CS2/NMP；(3)酸性溶劑：各種酚類；(4)混合溶劑：焦油餾分、蒽油等或上述各種溶劑的混合。 第五章 煤的溶劑抽提四、煤溶劑萃取的方法（1）常規(guī)萃取： 在l00以下，采用一般溶劑(苯、乙醇等)萃取時，萃取物僅占煤的百分之幾，萃取物是由樹脂和樹蠟所組成的物質(zhì)，不是煤的代表性的結(jié)構(gòu)成分。第五章 煤的溶劑抽提 褐煤-苯-乙醇抽提1:1的苯和乙醇

3、在沸點下抽提褐煤，所得抽提物為瀝青。成分為樹脂、樹蠟和少量瀝青質(zhì)。再用丙酮抽提，可溶物為樹脂和地瀝青不容物為樹蠟（褐煤蠟，蒙旦蠟）。（1）常規(guī)萃取：四、煤溶劑萃取的方法（2）特殊萃取 在200以下的溫度，用親核性的溶劑(具有給予電子性質(zhì)的胺類、酚類及羰基類溶劑)萃取時，萃取物占煤的20%40%。其萃取物與煤有機質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元類似，對煤的結(jié)構(gòu)研究是重要的。第五章 煤的溶劑抽提（2）特殊萃取吡啶抽提四、煤溶劑萃取的方法（3）萃取熱解： 在200以上的溫度，有時在300或350以下的溫度，用菲、萘酚、蒽油、瀝青等進行萃取時，甚至能得到90%以上的萃取物。萃取物是煤本身受到某種程度的熱分解后所萃取出

4、來的物質(zhì)。采用這種方法主要是工業(yè)性的目的。第五章 煤的溶劑抽提熱解由于以上過程是在溶劑中進行的，所以又叫做熱溶解。（3）萃取熱解：對自由基碎片供氫（4）化學(xué)萃取氫解（5）超臨界萃取超臨界流體的特點溶解性強 密度接近液體，且比氣體大數(shù)百倍，由于物質(zhì)的溶解度與溶劑的密度成正比，因此超臨界流體具有與液體溶劑相近的溶解能力。 擴散性能好 因黏度接近于氣體，較液體小2個數(shù)量級。擴散系數(shù)介于氣體和液體之間，為液體的10-100倍。具有氣體易于擴散和運動的特性，傳質(zhì)速率遠遠高于液體。（5）超臨界萃取超臨界萃取煤 以甲苯、異丙醇或水為溶劑在超過溶劑臨界點的條件下萃取煤。萃取溫度一般在400左右。萃取率可達30

5、%以上，它已發(fā)展成為一種煤液化工藝。 五、煤溶劑萃取的影響因素溶劑的影響（溶解能力，擴散能力） 煤的結(jié)構(gòu)（1）溶劑的影響 一般認為，煤的溶劑萃取是通過溶劑擴散滲透交聯(lián)鍵斷裂煤網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)打開有機質(zhì)溶解的過程進行的。因此，能對這幾個中間過程產(chǎn)生影響的試劑或操作均可以影響萃取率及萃取速率。 第五章 煤的溶劑抽提迄今為止，人們已試驗了幾十種溶劑及其2 種或2 種以上的混合物對煤的萃取性能，但僅吡啶、乙二胺、N- 甲基吡咯烷酮(NMP) 等少數(shù)幾種溶劑的萃取率較高，并且發(fā)現(xiàn)混合溶劑往具有比單一溶劑好得多的溶解性能。五、煤溶劑萃取的影響因素（2）煤化程度的影響碳含量小于86 %的煤，萃取率隨C的質(zhì)量分數(shù)升高

6、而增加；碳含量大于86 %的煤，萃取率反而隨C 的質(zhì)量分數(shù)增加而急劇下降;一般以C 質(zhì)量分數(shù)在86 %左右的煤萃取率最高。（煤的物理機構(gòu)模型解釋？）第五章 煤的溶劑抽提五、煤溶劑萃取的影響因素（1）輔助手段理對煤溶解性的影響 微波萃取 微波萃取概念：微波是指頻率在300兆赫至300千兆赫的電磁波。微波萃取是利用電磁場的作用使固體或半固體物質(zhì)中的某些有機物成分與基體有效的分離，并能保持分析對象的原本化合物狀態(tài)的一種分離方法。 煤的溶劑抽提（2）超聲波輔助抽提 利用超聲波在煤微孔內(nèi)的溶液中發(fā)生的空化作用, 提高溶劑在微孔中的湍流度, 從而加大了抽提過程中的傳質(zhì)速率, 縮短了抽提操作時間, 提高了裝置的處理能