先鋒褐煤熱處理改質(zhì)研究.pdf

1、熱處理改質(zhì)是低價煤高效轉(zhuǎn)化和分級利用基礎(chǔ),本文通過先鋒褐煤熱處理以及處理煤元素分析、紅外光譜分析、熱重分析、溶脹和抽提性能表征,考察了不同熱處理方式及主要工藝條件對先鋒褐煤結(jié)構(gòu)、組成和性能的影響,并結(jié)合原位紅外光譜對先鋒褐煤熱處理過程水的作用進行了初步探索。
　　研究結(jié)果表明,先鋒褐煤主要為共價鍵交聯(lián)的大分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并含有大量氫鍵締合作用,小分子化合物含量低,抽提和溶脹性能差。低于熱解溫度下的熱處理以非共價鍵解締合及部分弱共價鍵

2、熱解為主,水熱處理和調(diào)濕熱處理過程中的水熱反應(yīng)能夠抑制煤顯著熱解和小分子化合物釋放,改善溶劑抽提性能和熱解活性。高溫?zé)崽幚硪詿峤夂兔撗鯙橹?干燥基熱處理、蒸氣熱處理和空氣干燥基熱處理過程中水熱反應(yīng)程度低,羥基間脫水縮合和含氧官能團分解顯著;水熱處理、調(diào)濕熱處理及預(yù)熱水熱處理過程中存在明顯的水熱反應(yīng),水作為氫源可以穩(wěn)定煤熱解活性基團,避免其二次裂解和交聯(lián),抑制煤熱解脫揮發(fā)分和脫氧。處理煤四氫呋喃抽提率低于原煤,但是弱共價鍵和非共價鍵斷裂以

3、及水熱作用導(dǎo)致適當條件下調(diào)濕煤熱處理和水熱處理煤的混合溶劑抽提率高于原煤。一定條件下水蒸氣處理可以改善煤的溶脹性能,提高處理煤的熱解活性和揮發(fā)分含量;空氣干燥基煤熱處理能夠抑制熱解,促進脫水和脫氧提質(zhì);預(yù)熱水處理可以顯著改變煤分子間氫鍵作用,促進水熱反應(yīng),提高處理煤熱解活性和脫氧效果。原位熱處理紅外光譜表明,較低溫度下熱處理主要脫除物理吸附水,含水量高脫水時間長、脫水溫度高;高溫條件下主要改變羥基存在形式與氫鍵作用方式,處理煤中的羥基主