[發(fā)明專利]基于煤熱力學(xué)參數(shù)的溶脹劑篩選方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710313523.5
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107121528B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王強(qiáng);潘薪羽;趙麗;馬空軍
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆大學(xué)
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標(biāo)事務(wù)所 65105
• 代理人: 褚志武;湯建武

1.一種基于煤熱力學(xué)參數(shù)的溶脹劑篩選方法，其特征在于按下述方法進(jìn)行：根據(jù)待選溶脹劑的三維溶解度參數(shù)計算出待選溶脹劑的三個分?jǐn)?shù)參數(shù)，然后將待選溶脹劑的三個分?jǐn)?shù)參數(shù)色散力分量f_d、極性力參數(shù)分量f_p和氫鍵力參數(shù)分量f_h，繪制在包含有原煤三維溶度窗的溶脹劑三元圖中；若待選溶脹劑的三個分?jǐn)?shù)參數(shù)位于溶脹劑三元圖中的原煤三維溶度窗中，則該待選溶脹劑為良溶劑，若待選溶脹劑的三個分?jǐn)?shù)參數(shù)位于溶脹劑三元圖中的原煤三維溶度窗外，則該待選溶脹劑為不良溶劑；待選溶脹劑為二元混合溶劑；包含有原煤三維溶度窗的溶脹劑三元圖按下述方法得到：第一步，以色散力分量f_d、極性力參數(shù)分量f_p和氫鍵力參數(shù)分量f_h繪制等邊三角形，得到溶脹劑三元圖；第二步，將一系列良溶劑和一系列不良溶劑對應(yīng)的色散力分量f_d、極性力參數(shù)分量f_p和氫鍵力參數(shù)分量f_h繪制在溶脹劑三元圖中，沿著一系列良溶劑的邊緣，畫一個橢圓，將一系列良溶劑包含在橢圓內(nèi)，同時將一系列不良溶劑排除在橢圓外，溶脹劑三元圖中的橢圓即為原煤三維溶度窗；良溶劑按下述方法得到：第一步，原煤粉碎后得到碎原煤；第二步，碎原煤用蒸餾水清洗后，氮氣保護(hù)下將清洗后的碎原煤在溫度為70℃至75℃的酸液中反應(yīng)23h至24h，反應(yīng)后用蒸餾水洗至中性，得到一次煤樣；第三步，一次煤樣在溫度為105℃至110℃下干燥3h至3.5h，干燥后再在溫度為180℃下真空干燥16h至17h，得到二次煤樣；第四步，二次煤樣裝填至離心管中，將離心管置入離心機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為3000r/min至4000r/min下離心10min至15min，離心后測量二次煤樣在離心管中的高度，得到h₁；第五步，離心后將離心管中的二次煤樣搗松，按每1克二次煤樣中加入5mL有機(jī)溶劑計，在離心管中的二次煤樣中加入有機(jī)溶劑并混合均勻，封口垂直靜置后將離心管重新置入離心機(jī)中，在轉(zhuǎn)速為3000r/min至4000r/min下離心10min至15min，離心后測量二次煤樣在離心管中的高度，得到h₂，根據(jù)溶脹度計算公式Q=h₂/h₁，計算出溶脹度Q值，若溶脹度Q值大于1為良溶劑，若溶脹度Q值等于1為不良溶劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煤熱力學(xué)參數(shù)的溶脹劑篩選方法，其特征在于酸液為氫氟酸、濃鹽酸和蒸餾水按體積比為1:3:4混合得到；或/和，按1克碎原煤中加入10毫升至15毫升酸液計，氮氣保護(hù)下將清洗后的碎原煤在溫度為70℃至75℃的酸液中反應(yīng)23h至24h；或/和，封口垂直靜置20h至24h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于煤熱力學(xué)參數(shù)的溶脹劑篩選方法，其特征在于有機(jī)溶劑為正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、苯、甲苯、鄰二甲苯、對二甲苯、乙苯、丁苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、噻吩、四氫呋喃、吡啶、1,4-二氧六環(huán)、環(huán)氧丙烷、硝基甲烷、二硫化碳、1-己烯、環(huán)己烯、苯乙烯、丙酮、戊酮、3-戊酮、環(huán)己酮、乙醚、丁醚、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、1-丁醇、異丁醇、乙腈、水、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于煤熱力學(xué)參數(shù)的溶脹劑篩選方法，其特征在于一系列良溶劑包括二氯甲烷、氯仿、噻吩、四氫呋喃、吡啶、1,4-二氧六環(huán)、環(huán)氧丙烷、丙酮、戊酮、3-戊酮、環(huán)己酮、乙醚、丁醚、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、1-丁醇、異丁醇、乙腈、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮；一系列不良溶劑包括正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、苯、甲苯、鄰二甲苯、對二甲苯、乙苯、丁苯、四氯化碳、硝基甲烷、二硫化碳、 1-己烯、環(huán)己烯、苯乙烯和水。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于煤熱力學(xué)參數(shù)的溶脹劑篩選方法，其特征在于一系列良溶劑包括二氯甲烷、氯仿、噻吩、四氫呋喃、吡啶、1,4-二氧六環(huán)、環(huán)氧丙烷、丙酮、戊酮、3-戊酮、環(huán)己酮、乙醚、丁醚、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、1-丁醇、異丁醇、乙腈、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮；一系列不良溶劑包括正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、苯、甲苯、鄰二甲苯、對二甲苯、乙苯、丁苯、四氯化碳、硝基甲烷、二硫化碳、 1-己烯、環(huán)己烯、苯乙烯和水。