煤炭微波脱硫中硫、碳、氧化学形态变化的XPS分析

杨彦成; 陶秀祥; 许宁; 孙旭光; 罗来芹; 陈亮; 郭季锋

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煤炭微波脱硫中硫、碳、氧化学形态变化的XPS分析

首发时间：2016-07-18

杨彦成 ¹
杨彦成（1990—），男，硕士研究生，主要研究方向为洁净煤技术
陶秀祥 ^{1
2}
陶秀祥（1957—），教授，主要研究方向为洁净煤技术、矿物加工工程
许宁 ¹ 孙旭光 ³ 罗来芹 ¹ 陈亮 ¹ 郭季锋 ¹

1、中国矿业大学化工学院，江苏徐州221116
2、中国矿业大学煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室，江苏徐州221116
3、申克（天津）工程技术有限公司，天津 300380

摘要：为了研究微波脱硫中，煤炭表面主要元素的变化机制，本文以碱液为助剂，对一种高硫烟煤进行了微波脱硫实验，并利用X射线光电子能谱（XPS）分析了微波脱硫前、后煤样表面硫，碳和氧等主要元素的化学形态及对应原子数分数的变化。研究结果表明：在碱液辅助下，煤炭微波脱硫率达到23.80%；经微波脱硫后，煤中以C―C、C―H形式存在的碳原子数减少，以C═O、COO―形式存在的碳，氧原子数分数增大，低价态的有机碳被氧化为高价态碳；而对于各有机硫的赋存形式，硫醇、硫醚的物质的量含量下降，噻吩比例上升，并有硫酸盐生成，硫元素被氧化。

关键词：微波脱硫煤炭 XPS 化学形态

For information in English, please click here

XPS analysis on the changes in chemical forms of C, S and O in coal during microwave desulfurization

YANG Yancheng ¹
杨彦成（1990—），男，硕士研究生，主要研究方向为洁净煤技术
TAO Xiuxiang ^{1
2}
陶秀祥（1957—），教授，主要研究方向为洁净煤技术、矿物加工工程
XU Ning ¹ SUN Xuguang ³ LUO Laiqin ¹ CHEN Liang ¹ GUO Jifeng ¹

1、School of Chemistry Engineering & Technology, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221116, China
2、China University of Mining & Technology, Key Laboratory of Coal Processing & Efficient Utilization, Ministry of Education, Xuzhou 221116, China
3、Schenck Process (TianJin) Industrial Technology Co.Ltd, Tianjin 300380, China

Abstract：In order to study the change mechanism of the main elements in coal surface during the microwave desulfurization, microwave desulfurization experiment was carried out using a kind of high sulfur bituminous coal in the presence of alkali solution as the assistant reagent. The changes of chemical forms and relative contents of dominant elements in coal, such as S, C and O, were analyzed before and after microwave desulfurization by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). The results show that sulfur in the coal can be effectively removed by 23.80% under the chosen experiment conditions. After microwave desulfurization, the relative contents of C-H and C-C decrease while the contents of elements C and O that existing in coal with C=O and COO- forms increase, suggesting that organic carbon with low chemical valence has been oxidized to higher valence carbon. The contents of mercaptan and sulfoether decrease down with the increasing of the relative content of thiophene, and part of sulfure were oxidized to sulfatic sulfur.

Keywords： microwave desulfurization coal XPS chemical form

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杨彦成，陶秀祥，许宁，等. 煤炭微波脱硫中硫、碳、氧化学形态变化的XPS分析[EB/OL]. 北京：中国科技论文在线 [2016-07-18]. https://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/201607-178.

No.4700378222691468****

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论文编号	201607-178
论文题目	煤炭微波脱硫中硫、碳、氧化学形态变化的XPS分析
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