碱性体系煤浆电解氧化制备有机物的研究

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本文以总有机碳(TOC)含量衡量电解煤浆制备溶水有机物的含量,对煤浆电解氧化产生TOC含量的规律、超声强化以及产物分离过程进行了探索,结果如下:1)电解作用产生的TOC含量高于浸渍作用产生的TOC含量,且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。电解产生的TOC含量随时间、温度以及电流密度的增大而升高,随NaOH浓度的升高而降低。对于单位质量的煤,滤液中的TOC含量随煤浆浓度的升高呈先上升后下降趋势。2)煤中灰含量越低,滤液中的TOC含量越高,灰分的存在对于煤浆的电解氧化有一定的阻碍作用。动力学实验结果表明:浸渍及超声浸渍过程生成TOC的表观活化能分别为19.98kJ/mol和18.17kJ/mol;电解及超声电解过程生成TOC的表观活化能分别为28.24kJ/mol和27.43kJ/mol。超声对提高浸渍产生TOC含量的影响不大,对提高电解产生的TOC含量的影响较明显。3)阴/阳极室不隔开时,电解产生的TOC含量较高。煤浆经NaOH浸渍或电解后产生的有机物质大部分为腐植酸,加酸酸化后腐植酸将沉淀析出。煤样的红外图谱表明,煤样经电解或浸渍后,其内部有机物质的结构基本未变,这也说明煤经电解或浸渍作用转化为溶水有机物的含量较低。
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