錫盟褐煤的中低溫熱改性及成漿性的實驗研究.pdf

1、近年來，隨著全球能源供需格局的變化和高階煤價格的不斷升高、儲量的不斷下降，低階煤儲量豐富、開采成本低、市場價格低廉等優(yōu)勢逐漸凸顯，可以預(yù)見，低階煤的高效清潔利用將在我國具有廣闊的發(fā)展前景。低階煤的水分含量高、熱值低、易自燃等特點限制了其在工業(yè)上的應(yīng)用，因此對低階煤進行干燥提質(zhì)是其應(yīng)用的前提。
　　 本文針對錫盟褐煤中低溫熱改性實驗研究，分別對改質(zhì)前后的煤樣進行煤質(zhì)特性分析、掃描電鏡(SEM)、氮吸附、重吸收實驗、成漿試驗。探究水

2、分含量、微觀形貌、孔隙容積和比表面積、重吸收水分特性等煤質(zhì)因素對其成漿性的影響。
　　 低溫熱改性采用快速水分干燥儀模擬恒溫蒸發(fā)干燥過程。在掃描電鏡中觀察發(fā)現(xiàn)干燥后的煤樣表面形貌有所變化，出現(xiàn)斷裂、粉化等現(xiàn)象。比表面積和孔容積有小幅度的增大。選擇蒸發(fā)干燥過程中不同的干燥溫度(70、100、120℃)、粒徑(0.5-0.6、0.6-1.6、1.6-4mm)、干燥時間(2，3.5，9，30min)研究其對干燥特性的影響。發(fā)現(xiàn)干燥過程

3、主要受溫度、粒徑的影響;而重吸收水分主要取決于最終水分含量、孔隙結(jié)構(gòu)的破壞情況、粒徑和環(huán)境濕度變化。將干燥過程的實驗數(shù)據(jù)與常用的干燥方程進行擬合，其中Modified Henderson and Pabis模型擬合效果最好。并應(yīng)用Fick擴散模型和Arrhenius經(jīng)驗公式計算得到該褐煤恒溫蒸發(fā)干燥過程的有效擴散系數(shù)和活化能。
　　 中低溫(100-350℃)熱改性實驗采用N2氣氛爐進行實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中溫熱改性可有效脫除褐煤的內(nèi)

4、水分和含氧官能團，提高褐煤的煤階;改性后褐煤表面逐漸平整、硬化、形狀規(guī)則化;并且隨著熱改性溫度的提高，褐煤的孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，終溫為100℃改性后的煤樣微孔減少，中大孔有所增加;終溫繼續(xù)升高，不同孔徑的分布數(shù)據(jù)較原煤皆有所減小，變化規(guī)律不明顯。比表面積和孔容積均經(jīng)歷了先增加后減小的過程，轉(zhuǎn)折溫度為100℃。
　　 成漿試驗表明:隨著熱改性溫度的升高，褐煤漿體定黏濃度逐漸增大，皆呈現(xiàn)剪切變稀的假塑性流體特征;熱改性能夠有效地提高