褐煤的孔結構調變及其對提質煤水分復吸行為的影響.pdf

1、隨著一次能源消耗的持續(xù)增長，優(yōu)質煤儲量大幅下降，儲量相對豐富的低階煤資源終將構成未來的主體能源。褐煤作為低階煤，具有開采成本低、化學反應性高等優(yōu)勢，是重要的能源資源。但褐煤的高水分含量導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處理。然而，提質褐煤因其內部發(fā)達的孔隙結構和豐富的親水性基團，導致其容易再次吸收水分。因此探究褐煤內部孔結構和親水性基團對水分復吸的內在影響，控制提

2、質褐煤的水分復吸作用，對褐煤的高效利用具有重要的指導意義。
　　論文選取內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處理，考察了干燥提質條件對褐煤中水分的脫除及提質煤水分復吸行為的影響；然后考察了干燥提質過程中，煤樣孔結構特性、含氧官能團含量、灰分及水分復吸行為的變化，分析了孔結構、含氧官能團和灰分對干燥提質褐煤平衡含水量的影響；最后考察了提質褐煤復吸水分的類型。研究結果主要包括以下幾個方

3、面：
　　(1)干燥提質溫度、壓力和時間對褐煤中水分的移除均有促進作用。三種外界干燥提質因素對脫除褐煤中水分產生影響效果不同：干燥提質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)在相同復吸條件下，褐煤總孔體積越大，提質煤樣的水分復吸量也越大；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，提質煤樣在低相對濕度下的水分復吸量也越大。褐煤在干燥提質不完全時，干燥提質褐

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。在低相對濕度下復吸水分時，干燥提質褐煤中無機組分含量高，水分復吸量大。
　　(4)在低相對濕度下，提質煤樣水分復吸量主要和暴露在煤樣表面的親水性基團的量有關；在高相對濕度下，其復吸量主要和褐煤的孔體積有關。
　　(5)在提質煤樣吸附水分過程中，水分吸附量隨著復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