煤化學(xué)理論基礎(chǔ)

第1章煤的一般特性
1.1 煤的起源 2
1.2 煤作為一種分散體系 8
1.2.1 水分 9
1.2.2 礦物雜質(zhì) 9
1.2.3 有機(jī)質(zhì) 10
1.3 煤的化學(xué)分析 12
1.4 煤的工藝指標(biāo) 13
1.4.1 反射率 13
1.4.2 揮發(fā)分產(chǎn)率 16
1.4.3 燃燒熱值 16
1.5 煤的分類 17
參考文獻(xiàn) 19

第2章煤結(jié)構(gòu)的光譜分析
2.1 總則 22
2.1.1 量子數(shù) 22
2.1.2 原子光譜項(xiàng) 24
2.1.3 測(cè)量單位和命名 26
2.2 紅外光譜 28
2.2.1 方法介紹 28
2.2.2 煤炭的紅外光譜 35
2.3 核磁共振波譜 41
2.3.1 方法介紹 41
2.3.2 煤炭的核磁共振波譜 46
2.4 電子順磁共振 54
2.4.1 方法介紹 54
2.4.2 煤炭中的順磁性 57
2.5 X射線衍射 66
2.5.1 方法介紹 66
2.5.2 碳同素異形體的X射線衍射分析 69
2.5.3 煤的X射線衍射分析 74
參考文獻(xiàn) 79

第3章分子系統(tǒng)內(nèi)能及其與溫度的關(guān)系
3.1 內(nèi)能分量平均值定義 84
3.1.1 平移運(yùn)動(dòng)能量 85
3.1.2 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能量 86
3.1.3 振動(dòng)運(yùn)動(dòng)能量 87
3.1.4 化學(xué)反應(yīng)的熱和焓 89
3.2 化學(xué)鍵能 90
3.3 內(nèi)旋轉(zhuǎn)能 94
3.4 分子間相互作用能 96
3.5 溫度對(duì)物質(zhì)的影響 101
參考文獻(xiàn) 105

第4章煤有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)和特性
4.1 分子結(jié)構(gòu) 109
4.1.1 平均結(jié)構(gòu)單元的概念 109
4.1.2 結(jié)構(gòu)模型 110
4.1.3 廣義模型 112
4.2 超分子結(jié)構(gòu) 114
4.2.1 兩相模型 115
4.2.2 多聚體模型 116
4.3 結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系 125
4.3.1 分子結(jié)構(gòu)單元數(shù)量之間的線性關(guān)系 126
4.3.2 煤鏡質(zhì)體中結(jié)構(gòu)單元數(shù) 140
4.3.3 煤的結(jié)構(gòu)單元和性質(zhì) 141
4.3.4 計(jì)算煤炭性質(zhì)的加和方法 152
4.3.5 煤變質(zhì)結(jié)構(gòu)參數(shù) 158
4.3.6 煤的溫度特性 167
參考文獻(xiàn) 169

第5章煤炭有機(jī)質(zhì)片段模型化合物的理化特性
5.1 煤化學(xué)研究中模型化合物的近似作用 174
5.2 π電子結(jié)構(gòu)與共軛分子的反應(yīng)能力 174
5.2.1 有效哈密頓函數(shù)法 174
5.2.2 分子軌道能量與第一電子激發(fā)態(tài)躍遷能 181
5.2.3 聚合共軛系統(tǒng)的π電子結(jié)構(gòu) 187
5.2.4 共軛分子的反應(yīng)能力 192
5.3 飽和烴的電子結(jié)構(gòu) 203
5.4 烴C—H和C—C鍵斷裂能 205
5.5 芳烴的烷基衍生物的反應(yīng)能力 210
5.6 煤炭有機(jī)質(zhì)平均組成單位模型化合物的量子化學(xué)特點(diǎn) 213
5.7 模型化合物的酸堿性質(zhì) 214
5.8 模型化合物的熱化學(xué)性質(zhì) 216
5.8.1 烷烴 216
5.8.2 烷烴衍生物 222
5.8.3 芳香族化合物及其衍生物 226
5.9 模型化合物熱力學(xué)函數(shù)的加成計(jì)算法 227
5.10 對(duì)脫除雜原子N、O、S反應(yīng)的熱力學(xué)研究 230
參考文獻(xiàn) 236

第6章煤的化學(xué)轉(zhuǎn)化
6.1 煤化學(xué)的熱力學(xué)研究方法 240
6.1.1 平衡常數(shù)表達(dá)式 240
6.1.2 普通化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)平衡組分計(jì)算 242
6.1.3 用統(tǒng)計(jì)力學(xué)法確定熱力學(xué)函數(shù)的平移、旋轉(zhuǎn)和振蕩分量 245
6.1.4 氫分子熱分解反應(yīng) 248
6.1.5 兩相多組分系統(tǒng)平衡組分的計(jì)算方法 249
6.2 萃取 257
6.2.1 溶劑的理化性質(zhì)和煤的溶解度 258
6.2.2 鏡質(zhì)組的分子間作用能和希爾布萊德溶解度參數(shù) 267
6.2.3 煤的溶脹度和萃取物產(chǎn)率與溶劑理化參數(shù)的關(guān)系 270
6.3 煤的熱加工過程 275
6.3.1 煤熱分解的一般特性 275
6.3.2 煤的還原指數(shù) 278
6.3.3 煤熱解的動(dòng)力學(xué)模型 279
6.3.4 快速加熱 281
6.3.5 利用熱解重量分析數(shù)據(jù)計(jì)算煤的熱分解動(dòng)力參數(shù) 284
6.3.6 煤氣化過程中平衡氣相組分的熱力學(xué)計(jì)算 287
6.3.7 燃燒過程中產(chǎn)生煙氣的理論溫度計(jì)算 290
6.3.8 煤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與結(jié)焦性 292
6.3.9 焦炭反應(yīng)能力指數(shù) 299
6.4 煤的加氫反應(yīng) 301
6.4.1 概況 301
6.4.2 主要加氫反應(yīng)的熱力學(xué)特性 306
6.4.3 溫度和壓力的作用 312
6.4.4 供氫體和氫載體的作用 316
6.4.5 溶劑的作用 319
6.4.6 煤加氫液化過程的催化劑 321
6.4.7 煤加氫液化過程的動(dòng)力學(xué)特性 337
參考文獻(xiàn) 342

后記 / 348