褐煤的孔結(jié)構(gòu)調(diào)變及其對提質(zhì)煤水分復(fù)吸行為的影響.pdf

1、隨著一次能源消耗的持續(xù)增長，優(yōu)質(zhì)煤儲量大幅下降，儲量相對豐富的低階煤資源終將構(gòu)成未來的主體能源。褐煤作為低階煤，具有開采成本低、化學(xué)反應(yīng)性高等優(yōu)勢，是重要的能源資源。但褐煤的高水分含量導(dǎo)致了其昂貴的運輸成本，同時也會造成煤在燃燒中較低的熱能利用率。所以，在褐煤大規(guī)模利用前，有必要對其脫水提質(zhì)處理。然而，提質(zhì)褐煤因其內(nèi)部發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)和豐富的親水性基團，導(dǎo)致其容易再次吸收水分。因此探究褐煤內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)和親水性基團對水分復(fù)吸的內(nèi)在影響，控制提

2、質(zhì)褐煤的水分復(fù)吸作用，對褐煤的高效利用具有重要的指導(dǎo)意義。
　　論文選取內(nèi)蒙古某地的褐煤作為研究對象。首先對褐煤原煤在不同壓力和溫度下進行了不同時間的干燥提質(zhì)處理，考察了干燥提質(zhì)條件對褐煤中水分的脫除及提質(zhì)煤水分復(fù)吸行為的影響；然后考察了干燥提質(zhì)過程中，煤樣孔結(jié)構(gòu)特性、含氧官能團含量、灰分及水分復(fù)吸行為的變化，分析了孔結(jié)構(gòu)、含氧官能團和灰分對干燥提質(zhì)褐煤平衡含水量的影響；最后考察了提質(zhì)褐煤復(fù)吸水分的類型。研究結(jié)果主要包括以下幾個方

3、面：
　　(1)干燥提質(zhì)溫度、壓力和時間對褐煤中水分的移除均有促進作用。三種外界干燥提質(zhì)因素對脫除褐煤中水分產(chǎn)生影響效果不同：干燥提質(zhì)溫度對脫除褐煤中水分的作用最明顯，壓力次之，時間的影響效果最小。
　　(2)在相同復(fù)吸條件下，褐煤總孔體積越大，提質(zhì)煤樣的水分復(fù)吸量也越大；褐煤中孔體積也有相同的規(guī)律；在低溫不破壞含氧官能團的前提下，褐煤比表面積越大，提質(zhì)煤樣在低相對濕度下的水分復(fù)吸量也越大。褐煤在干燥提質(zhì)不完全時，干燥提質(zhì)褐

4、煤中剩余水分越大，其平衡含水量越大。
　　(3)褐煤中的一些無機組分可以看做褐煤中的親水性基團。在低相對濕度下復(fù)吸水分時，干燥提質(zhì)褐煤中無機組分含量高，水分復(fù)吸量大。
　　(4)在低相對濕度下，提質(zhì)煤樣水分復(fù)吸量主要和暴露在煤樣表面的親水性基團的量有關(guān)；在高相對濕度下，其復(fù)吸量主要和褐煤的孔體積有關(guān)。
　　(5)在提質(zhì)煤樣吸附水分過程中，水分吸附量隨著復(fù)吸相對濕度的增加而逐漸增高，且水分隨相對濕度變化的吸附及脫附速率曲