第1章褐煤提質基礎知識1
1.1褐煤提質 1
1.1.1褐煤干燥 1
1.1.2褐煤水熱提質 4
1.2褐煤中的重金屬 8
1.2.1重金屬賦存形態 8
1.2.2重金屬析出特性 10
1.3褐煤熱解 11
1.3.1熱解產物特性 11
1.3.2催化熱解 13
1.3.3催化氧化提質 15
1.4褐煤基活性炭 17
1.4.1活性炭制備方法 17
1.4.2活性炭的應用 18
1.4.3磁性活性炭 19
1.4.4活性炭對氰化物吸附的影響 21
1.5本書主要內容 21
1.6本章小結 24

第2章實驗工藝與制備裝備25
2.1實驗樣品 25
2.2褐煤提質實驗過程 26
2.2.1褐煤脫水實驗 26
2.2.2程序升溫熱解實驗 27
2.3褐煤提質產物表征 28
2.4提質褐煤重金屬逐級浸出 29
2.5氧載體的制備 29
2.6催化熱解實驗過程 30
2.6.1氧載體的熱反應特性 30
2.6.2共熱解實驗 30
2.7氰化物吸附實驗 31
2.8本章小結 32

第3章提質褐煤物化結構對比研究33
3.1N2氣氛下褐煤提質及樣品表征 33
3.1.1褐煤脫水熱分析實驗 33
3.1.2固定床脫水實驗 34
3.1.3提質煤樣碳氧鍵分布 35
3.1.4提質煤樣孔隙結構 37
3.1.5提質煤樣氧含量分布 39
3.1.6提質煤樣表面官能團分布 40
3.2不同溶劑對提質褐煤物化結構的影響 41
3.2.1不同溶劑對褐煤中水脫除率的影響 41
3.2.2提質褐煤含碳官能團化學位移 44
3.2.3提質煤樣官能團分布 47
3.2.4提質煤樣表面化學鍵分布 52
3.2.5提質煤樣表面形貌分析 53
3.3氣體產物 54
3.4本章小結 55

第4章提質褐煤中重金屬分布規律研究57
4.1處理的煤樣分析 57
4.2提質褐煤中的重金屬分布規律 58
4.2.1提質褐煤的XRD表征 58
4.2.2提質煤樣中的重金屬含量 59
4.2.3溶液對重金屬析出影響機理 71
4.3液體中陽離子含量 72
4.4熱解溫度對Hg析出特性的影響 74
4.5保溫時間對Hg析出特性的影響 76
4.6本章小結 77

第5章褐煤催化熱解產物分布規律研究80
5.1氧載體的熱反應特性 80
5.1.1氧載體熱重分析 80
5.1.2氧載體XPS表征 82
5.2氣體產物產率及組成 84
5.2.1N2氣氛下熱解氣體產物組成 84
5.2.2通入水蒸氣對氣體產物分布規律的影響 88
5.3三相產物產率分布 89
5.3.1三相產物產率 89
5.3.2氣體產物組分 91
5.4TG-MS分析 92
5.4.1氣體產物釋放規律 92
5.4.2焦油組成 95
5.5半焦氣化反應性 99
5.6本章小結 100

第6章褐煤基活性炭對氰化物廢水吸附特性研究103
6.1半焦基活性炭制備 103
6.2活性炭表征與分析 104
6.2.1活性炭孔結構分析 104
6.2.2活性炭XRD分析 106
6.2.3活性炭Fe物相對比 107
6.2.4活性炭磁性分析 108
6.2.5活性炭形貌分析 109
6.3pH值的影響 112
6.3.1pH值對氰化物脫除率的影響 112
6.3.2pH值對Zeta電位的影響 114
6.4氰化物濃度對脫除率的影響 115
6.4.1pH值在7～8範圍內不同氰化物濃度對脫除率的影響 115
6.4.2pH值在10～11範圍內不同氰化物濃度對脫除率的影響 117
6.5等溫吸附曲線 119
6.5.1等溫吸附模型 119
6.5.2等溫吸附擬合參數分布 122
6.6吸附動力學及機理 126
6.6.1準一級和準二級動力學模型 126
6.6.2顆粒內擴散模型 131
6.6.3吸附機理 135
6.7本章小結 136

參考文獻139

由於受我國能源稟賦特征影響，未來一段時間我國仍然是以煤為主體的能源結構。褐煤是優質化工原料，但其水分含量高、貧氫富氧特性明顯，因此快速有效脫除褐煤中的水分、提高褐煤熱解輕質產物產率對後續加工利用顯得尤為重要。在褐煤脫水過程中，煤中的重金屬素向周圍生態環境中釋放，對人類和環境造成危害。因此，分析脫水前後煤樣中重金屬的遷移規律可為後續褐煤利用打下堅實基礎。為了總結褐煤提質、重金屬脫除規律、磁性活性炭制備等相關研究，我們編寫了本書。
全書內容共分為6章，在對比研究N2和不同溶劑對提質褐煤及物化結構影響的基礎上，對提質褐煤中重金屬的脫除規律進行了深入研究。針對重質焦油產率較高的問題，研究了氧載體組成對熱解產物分布規律的影響。在此基礎上，針對如何有效消化褐煤熱解半焦，以提質褐煤為原料制備磁性活性炭，針對不同類型活性炭對氰化物廢水吸附特性的影響進行了繫統研究。第1章為褐煤提質基礎知識；第2章為實驗工藝與制備裝備；第3章為提質褐煤物化結構對比研究；第4章為提質褐煤中重金屬分布規律研究；第5章為褐煤催化熱解產物分布規律研究；第6章為褐煤基活性炭對氰化物廢水吸附特性研究。
本書由山東交通學院張東升、劉曉紅、張志峰著。感謝中國礦業大學(北京)化學與環境工程學院韋魯濱教授對研究工作的支持和幫助。
由於筆者水平所限，書中難免存在欠缺和疏漏之處，敬請讀者批評指正。

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