| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-11页 |
| 1 绪论 | 第17-44页 |
| 1.1 全球及我国能源利用现状 | 第17-20页 |
| 1.1.1 全球和我国能源的开发利用 | 第17-20页 |
| 1.1.2 碳约束下的煤炭清洁高效利用 | 第20页 |
| 1.2 褐煤脱水提质技术进展 | 第20-29页 |
| 1.2.1 褐煤的特点及其利用 | 第20-22页 |
| 1.2.2 褐煤脱水提质的必要性 | 第22页 |
| 1.2.3 蒸发提质技术 | 第22-24页 |
| 1.2.4 非蒸发提质技术 | 第24-26页 |
| 1.2.5 热解提质技术 | 第26-28页 |
| 1.2.6 各种褐煤提质技术的比较与发展趋势 | 第28-29页 |
| 1.3 水热提质褐煤的热转化利用研究进展 | 第29-36页 |
| 1.3.1 水热脱水提质技术的发展 | 第29-31页 |
| 1.3.2 水热提质对褐煤理化特性的影响 | 第31-32页 |
| 1.3.3 水热提质褐煤的溶剂抽提 | 第32-33页 |
| 1.3.4 水热提质褐煤的液化 | 第33页 |
| 1.3.5 水热提质褐煤的气化 | 第33-34页 |
| 1.3.6 水热提质褐煤的热解 | 第34-35页 |
| 1.3.7 水热提质褐煤的燃烧 | 第35-36页 |
| 1.4 褐煤水热提质制备高浓度水煤浆技术 | 第36-41页 |
| 1.4.1 水煤浆技术 | 第36-37页 |
| 1.4.2 水热提质褐煤的成浆性 | 第37页 |
| 1.4.3 褐煤水热提质制浆技术工业示范 | 第37-41页 |
| 1.5 本文研究目的和内容 | 第41-44页 |
| 1.5.1 本文研究的目的 | 第41页 |
| 1.5.2 本文研究的内容 | 第41-44页 |
| 2 褐煤水热提质产物特性和碳迁移规律 | 第44-59页 |
| 2.1 引言 | 第44页 |
| 2.2 实验方法 | 第44-49页 |
| 2.2.1 实验煤样制备 | 第44-45页 |
| 2.2.2 水热反应系统与流程 | 第45页 |
| 2.2.3 水热产物分析仪器与方法 | 第45-49页 |
| 2.2.4 固体NMR检测 | 第49页 |
| 2.3 水热提质气固液三相产物特性 | 第49-54页 |
| 2.3.1 水热提质气相产物分析 | 第49-51页 |
| 2.3.2 水热提质对煤质特性的影响 | 第51-52页 |
| 2.3.3 水热提质液相产物分析 | 第52-53页 |
| 2.3.4 水热提质气液固三相产物的质量分布 | 第53-54页 |
| 2.4 水热提质对褐煤化学结构的影响 | 第54-56页 |
| 2.5 水热提质过程中碳元素迁移 | 第56-57页 |
| 2.6 本章小结 | 第57-59页 |
| 3 水热提质脱除褐煤含氧官能团的机理研究 | 第59-72页 |
| 3.1 引言 | 第59页 |
| 3.2 量子化学在煤化学研究中的应用 | 第59-63页 |
| 3.2.1 量子化学计算的基本原理 | 第59-61页 |
| 3.2.2 密度泛函理论 | 第61页 |
| 3.2.3 量子化学计算在煤化学研究中的应用 | 第61-63页 |
| 3.3 量子化学计算与波函数分析软件介绍 | 第63-64页 |
| 3.3.1 Gaussian软件简介 | 第63-64页 |
| 3.3.2 Multiwfn波函数分析软件介绍 | 第64页 |
| 3.4 褐煤分子模型构建与计算方法 | 第64-66页 |
| 3.4.1 褐煤分子模型的构建 | 第64页 |
| 3.4.2 几何结构优化 | 第64-65页 |
| 3.4.3 静电势分析 | 第65页 |
| 3.4.4 键级分析 | 第65页 |
| 3.4.5 键解离能(BDE)分析 | 第65-66页 |
| 3.5 褐煤分子表面的静电势分析 | 第66-68页 |
| 3.6 C-O键的键级分析 | 第68-69页 |
| 3.7 含氧官能团的BDE分析 | 第69-71页 |
| 3.8 本章小结 | 第71-72页 |
| 4 褐煤与水之间的非共价相互作用 | 第72-88页 |
| 4.1 引言 | 第72页 |
| 4.2 计算原理及方法 | 第72-75页 |
| 4.2.1 褐煤模型物的选取 | 第72-73页 |
| 4.2.2 模型物与水之间的相互作用能 | 第73页 |
| 4.2.3 褐煤分子模型的构建 | 第73-74页 |
| 4.2.4 褐煤表面静电势分析 | 第74页 |
| 4.2.5 褐煤-水吸附模型的构建 | 第74页 |
| 4.2.6 褐煤-水吸附模型的AIM分析 | 第74-75页 |
| 4.2.7 RDG可视化分析 | 第75页 |
| 4.3 模型物与水分子间的弱相互作用 | 第75-78页 |
| 4.3.1 模型物-水复合物的RDG分析 | 第75-77页 |
| 4.3.2 模型物-水分子间的相互作用能 | 第77-78页 |
| 4.4 褐煤分子与水分子间的弱相互作用 | 第78-87页 |
| 4.4.1 褐煤分子表面静电势 | 第78-79页 |
| 4.4.2 煤-水吸附模型的AIM分析 | 第79-85页 |
| 4.4.3 褐煤-水之间弱相互作用的RDG可视化分析 | 第85-87页 |
| 4.5 本章小结 | 第87-88页 |
| 5 水热提质脱除褐煤水分的机理研究 | 第88-99页 |
| 5.1 引言 | 第88-89页 |
| 5.2 实验方法 | 第89-91页 |
| 5.2.1 煤样及水热提质处理 | 第89页 |
| 5.2.2 热重实验仪器与方法 | 第89-90页 |
| 5.2.3 孔隙结构测定 | 第90-91页 |
| 5.2.4 含氧官能团的固体核磁共振检测 | 第91页 |
| 5.2.5 含氧官能团的化学分析法 | 第91页 |
| 5.3 褐煤中不同赋存形态的水分脱除 | 第91-93页 |
| 5.3.1 水热提质对煤质特性影响 | 第91页 |
| 5.3.2 等温干燥曲线 | 第91-93页 |
| 5.3.3 水热条件下煤中不同赋存形态水分的脱除 | 第93页 |
| 5.4 水热提质对褐煤孔隙结构的影响 | 第93-94页 |
| 5.5 水热提质对褐煤含氧官能团的影响 | 第94-97页 |
| 5.5.1 含氧官能团的核磁共振检测 | 第95-96页 |
| 5.5.2 含氧官能团的化学滴定 | 第96-97页 |
| 5.6 本章小结 | 第97-99页 |
| 6 褐煤水热提质过程中硫形态的演变规律 | 第99-112页 |
| 6.1 引言 | 第99页 |
| 6.2 实验方法 | 第99-102页 |
| 6.2.1 实验煤样制备 | 第100页 |
| 6.2.2 煤中硫形态测定 | 第100-101页 |
| 6.2.3 气相和液相产物分析 | 第101页 |
| 6.2.4 矿物质元素的检测 | 第101页 |
| 6.2.5 煤样的X射线衍射分析 | 第101-102页 |
| 6.3 水热提质前后褐煤中硫的赋存形态 | 第102-104页 |
| 6.3.1 煤中硫形态的化学分析 | 第102-103页 |
| 6.3.2 煤中硫形态的XPS检测 | 第103-104页 |
| 6.4 含硫气体的释放 | 第104-105页 |
| 6.5 硫酸根离子的析出 | 第105-106页 |
| 6.6 水热提质过程中煤中硫的演变机理 | 第106-109页 |
| 6.7 硫元素在三相产物中的质量平衡 | 第109-110页 |
| 6.8 本章小结 | 第110-112页 |
| 7 水热提质改善褐煤水煤浆成浆性的机理研究 | 第112-125页 |
| 7.1 引言 | 第112页 |
| 7.2 实验方法 | 第112-115页 |
| 7.2.1 实验煤样 | 第112页 |
| 7.2.2 煤样的含氧官能团测试 | 第112-113页 |
| 7.2.3 煤样的接触角测试 | 第113页 |
| 7.2.4 煤样的粒度测试 | 第113-114页 |
| 7.2.5 褐煤水煤浆的制备 | 第114-115页 |
| 7.2.6 褐煤水煤浆粘度和流变特性测定 | 第115页 |
| 7.2.7 褐煤水煤浆稳定性测定 | 第115页 |
| 7.3 水热提质对褐煤理化特性的影响 | 第115-119页 |
| 7.3.1 水热提质对煤质特性的影响 | 第115-116页 |
| 7.3.2 煤样的X射线光电子能谱分析 | 第116-117页 |
| 7.3.3 褐煤表面的亲水性分析 | 第117页 |
| 7.3.4 水热提质前后煤样的粒度分布 | 第117-119页 |
| 7.4 水热提质对褐煤成浆性的影响 | 第119-124页 |
| 7.4.1 水热提质对褐煤成浆浓度的影响 | 第119-120页 |
| 7.4.2 水热提质对褐煤水煤浆流变特性的影响 | 第120-123页 |
| 7.4.3 水热提质对水煤浆稳定性的影响 | 第123-124页 |
| 7.5 本章小结 | 第124-125页 |
| 8 全文总结和研究工作展望 | 第125-130页 |
| 8.1 全文总结 | 第125-128页 |
| 8.2 本文主要创新点 | 第128-129页 |
| 8.3 未来工作展望 | 第129-130页 |
| 参考文献 | 第130-147页 |
| 作者简历 | 第147-149页 |