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煤化學(xué)理論基礎(chǔ) 版權(quán)信息
- ISBN：9787122357212
- 條形碼：9787122357212 ; 978-7-122-35721-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
煤化學(xué)理論基礎(chǔ) 本書特色
國(guó)內(nèi)現(xiàn)有煤化學(xué)圖書，大多是教材類的，知識(shí)體系比較完整，從煤的形成、組成（工業(yè)分析、元素分析、煤巖等多方面討論）、結(jié)構(gòu)（煤結(jié)構(gòu)表征方法、煤大分子結(jié)構(gòu)等）、性質(zhì)（物理、化學(xué)、物理化學(xué)、機(jī)械、工藝等性質(zhì)）到分類。 《煤化學(xué)理論基礎(chǔ)》這本書在視角、認(rèn)識(shí)深度、內(nèi)容、體系等方面與國(guó)內(nèi)已出版圖書都有不同，該書重點(diǎn)在解析煤結(jié)構(gòu)，除了敘述認(rèn)識(shí)煤結(jié)構(gòu)的分析表征方法（各種光譜分析），還從分子內(nèi)能、量子化學(xué)等角度和層次去探討煤結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)、反應(yīng)能力間的關(guān)系，對(duì)煤炭有機(jī)質(zhì)片段模型化合物理化特性進(jìn)行專門描述，并對(duì)煤的萃取、煤熱解、煤加氫等常見煤加工轉(zhuǎn)化方法從化學(xué)的本質(zhì)上重新審視。這些都是有別于國(guó)內(nèi)現(xiàn)有煤化學(xué)知識(shí)體系的方法和內(nèi)容。換言之，本書的主要特色是在分子層次上認(rèn)識(shí)煤（結(jié)構(gòu)）、認(rèn)識(shí)幾種重要的煤加工轉(zhuǎn)化過程，正如作者在前言中所說的那樣，“以現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀念為基礎(chǔ)，科學(xué)地解釋對(duì)分子結(jié)構(gòu)和超分子結(jié)構(gòu)的理化研究成果”。
煤化學(xué)理論基礎(chǔ) 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書利用量子化學(xué)、化工熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方法, 通過模型化合物以及煤的直接研究, 提出煤炭結(jié)構(gòu)與其特性構(gòu)效關(guān)系的理論依據(jù), 為煤炭萃取、氣化、焦化以及加氫液化奠定了理論基礎(chǔ), 對(duì)于了解俄羅斯現(xiàn)代煤化學(xué)原理具有重要的借鑒意義。
煤化學(xué)理論基礎(chǔ) 目錄
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**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
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**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
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煤化學(xué)理論基礎(chǔ) 作者簡(jiǎn)介
聶書嶺，新疆科技發(fā)展戰(zhàn)略研究院，副院長(zhǎng)，國(guó)家軟科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目《中國(guó)新疆與周邊國(guó)家在石化工業(yè)領(lǐng)域合作途徑與對(duì)策研究》，承擔(dān)調(diào)研、翻譯、實(shí)施工作，已驗(yàn)收，獲得2011年度自治區(qū)科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（名列第七）。 商務(wù)部研究課題《上海合作組織農(nóng)業(yè)合作發(fā)展規(guī)劃研究》（2008），承擔(dān)調(diào)研、翻譯、實(shí)施工作，已驗(yàn)收，獲得2012年度自治區(qū)科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)（名列第四）。 科技部專項(xiàng)《科技支撐引領(lǐng)新疆跨越發(fā)展的戰(zhàn)略研究》（2010），承擔(dān)“中國(guó)新疆—中亞區(qū)域科技合作戰(zhàn)略研究”專題的調(diào)研、翻譯、實(shí)施工作，已驗(yàn)收。
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