[發(fā)明專利]一種高硫煤與含硫模型化合物的微波響應特性試驗分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510374477.0
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN104931547B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 陶秀祥;謝茂華;唐龍飛;楊彥成;羅來芹;柳泉洲;陳松降;王市委
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種高硫煤與含硫模型化合物的微波響應特性試驗分析方法，其特征是：該試驗分析方法的具體步驟為：

1） 制備粉體樣品，制備過程包括兩部分，第一部分是采用制樣方法I (1)制備粉體樣品，所述的制樣方法I (1)為高硫煉焦煤經(jīng)破碎后再進行篩分、浮沉、煤巖組分分離和添加質(zhì)量百分數(shù)為0%～30%的水來制取不同粒度級、密度級、煤巖組分和含水量煤樣；第二部分是采用制樣方法Ⅱ(2)制備含硫模型化合物，所述的制樣方法Ⅱ(2)是對高硫煉焦煤經(jīng)硫形態(tài)測定后進行的直接選取與煤中硫形態(tài)相似的模型化合物或通過萃取煤中含硫物質(zhì)來作為含硫模型化合物，然后采用制樣方法Ⅲ(3)制取得到粉體樣品，所述的制樣方法Ⅲ(3)是將制樣方法Ⅱ(2)制備得到的含硫模型化合物經(jīng)過直接研磨或與低硫煤樣混合后研磨獲得粉體樣品；

2） 粉體樣品介電常數(shù)測試，將步驟1制備的粉體樣品按照粉體樣品壓片制備與介電常數(shù)測試方法(4)測試得到粉體樣品的介電常數(shù)，獲得高硫煤與含硫模型化合物的微波介電響應特性；

3） 粉體樣品介電常數(shù)數(shù)據(jù)分析和理論計算，結合步驟2中的數(shù)據(jù)，分析選取含硫模型化合物和煤樣介電損耗相差最大的微波頻率進行微波脫硫試驗，然后通過對微波場的有效電場強度、含硫模型化合物吸收微波功率以及含硫模型化合物鍵裂能計算，最終計算得到相應含硫模型化合物的理論斷鍵時間，從而用于指導微波脫硫試驗的微波輻照頻率和輻照時間的選取；

4） 進行微波脫硫試驗，在步驟3理論指導的基礎上設計試驗條件，稱取質(zhì)量為1g至20g的粉體煤樣放入反應容器中，加入體積為10mL至200mL反應助劑，然后設置好試驗參數(shù)進行脫硫試驗；

5） 分析總結高硫煤和含硫模型化合物的微波響應特性，首先收集步驟4脫硫后的產(chǎn)物，然后進行工業(yè)分析、組分測定、煤質(zhì)分析、官能團和硫賦存形態(tài)檢測，評價脫硫效果，優(yōu)化脫硫試驗條件，并得到微波脫硫機理和煤質(zhì)變化規(guī)律，最終通過結合步驟2中高硫煤與含硫模型化合物的微波介電響應特性，得到高硫煤與含硫模型化合物的微波響應特性。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種高硫煤與含硫模型化合物的微波響應特性試驗分析方法，其特征是：所述的粉體樣品壓片制備與介電常數(shù)測試方法（4），其測試過程為：首先將粉體樣品與石蠟按照體積比在1:2至2:1的范圍內(nèi)進行稱樣，在恒溫水浴鍋中混勻后利用壓片模具(6)進行壓片制備得到測試樣品，然后將測試樣品裝入同軸空氣線夾具中，連接在矢量網(wǎng)絡分析儀上，設置測試頻率在100MHz-6.5GHz范圍內(nèi)進行測試，得到測試樣品介電常數(shù)后導入計算機，最終通過理論換算方法（5）換算得到粉體樣品介電常數(shù)；

所述的理論換算方法(5)的換算過程為：首先將粉體樣品與石蠟混合壓片后測試得到的測試樣品介電常數(shù)和石蠟直接壓片后測試得到的石蠟介電常數(shù)導入計算機，然后將測試樣品介電常數(shù)和石蠟介電常數(shù)同時代入混合樣品介電常數(shù)等效數(shù)學模型公式后求解方程，最終得到粉體樣品介電常數(shù)。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種高硫煤與含硫模型化合物的微波響應特性試驗分析方法，其特征是：用于粉體樣品介電常數(shù)測試的專用壓片模具，該壓片模具(6)的上部有壓頭(7)、中部有外套筒(8)、底部有底座(9)，在模具的中心有內(nèi)套筒(10)、高度調(diào)節(jié)環(huán)(11)和模具芯(12)；當模具組裝后，在模具中心形成一個圓環(huán)柱狀的壓片腔體(13)。