錫林浩特褐煤干燥動力學(xué)及水分復(fù)吸特性的研究.pdf

1、近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，優(yōu)質(zhì)煤炭資源越發(fā)短缺，人們逐漸將目光轉(zhuǎn)向儲量豐富、價格低廉的褐煤上，但褐煤水分高、熱值低的特點(diǎn)影響了其應(yīng)用的廣泛性。對褐煤進(jìn)行脫水干燥，一方面可以提高其熱值和利用效率，同時也能夠降低運(yùn)輸成本。因此，對褐煤的干燥動力學(xué)和水分復(fù)吸特性進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本課題主要在等溫和程序升溫兩種條件下研究褐煤的干燥動力學(xué)和水分遷移擴(kuò)散規(guī)律，旨在探討干燥過程和水分復(fù)吸的機(jī)理。
　　研究結(jié)果表明，在

2、恒溫條件下隨著溫度的升高，褐煤的干燥速率逐漸增加，但不同溫度下的褐煤干燥速率有相似的變化趨勢，即整個干燥階段可以分為恒速干燥階段和降速干燥階段，降速干燥階段又可以分為第一降速階段和第二降速階段。在恒速干燥階段和第一降速干燥階段煤樣主要脫除體相水和毛細(xì)水，在第二降速干燥階段脫除與褐煤含氧官能團(tuán)形成氫鍵的多層水和單層水，其中在干基含水率小于10％時，除了230℃外，其他不同溫度下具有幾乎相同的干燥速率，說明這部分水與含氧官能團(tuán)連接緊密，低溫

3、下很難脫除。
　　采用 Weibull分布函數(shù)研究了褐煤的等溫干燥特性，與實驗數(shù)據(jù)有很好的相關(guān)性，這說明 Weibull分布函數(shù)可以很好的描述褐煤干燥過程。尺度參數(shù)受溫度和樣品厚度影響很大，而形狀參數(shù)受此影響很小。實驗結(jié)果表明，改變樣品質(zhì)量和溫度，可以改變干燥速率，但對水分蒸發(fā)擴(kuò)散的機(jī)理影響很小。
　　通過熱重分析儀研究了兩種褐煤的干燥特性及動力學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明，兩種褐煤的活化能有相似的變化趨勢，隨溫度的升高，活化能先減小后

4、逐漸增大，在整個脫水過程中，由于受到毛細(xì)管的束縛作用和微孔結(jié)構(gòu)的吸附作用，脫除不同形式的水分需要不同的能量。
　　褐煤在二氧化碳介質(zhì)中的干燥速率要小于其在氮?dú)夂涂諝饨橘|(zhì)中的值，在不高于200℃空氣介質(zhì)下進(jìn)行干燥時，褐煤發(fā)生了緩慢氧化，羧基等含氧官能團(tuán)增多，同時亞甲基含量減少，這說明氧化主要發(fā)生在脂肪烴的側(cè)鏈上。對三種介質(zhì)干燥后的煤樣進(jìn)行水分復(fù)吸研究，結(jié)果表明，140℃干燥后各種介質(zhì)中的煤樣復(fù)吸量相差較大，空氣中的煤樣復(fù)吸量最大，二