微波輻照提高褐煤成漿性能的促進(jìn)機(jī)理.pdf

1、水煤漿通過高溫高壓的氣流床高效氣化，多聯(lián)產(chǎn)氣體和液體燃料以及其它化工產(chǎn)品，是潔凈煤技術(shù)的國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。褐煤占全世界煤炭資源的1/3，但它含水率高使得運(yùn)輸成本高和利用率低，而將褐煤改性提質(zhì)后制備成水煤漿燃料進(jìn)行氣化多聯(lián)產(chǎn)，是對褐煤進(jìn)行高效綜合利用的一條有效途徑，對推動潔凈煤技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排具有重要意義。
　　本文采用微波輻照方法對褐煤提質(zhì)改善制備成水煤漿的性能。首先研究了收到基褐煤在微波作用下的水分脫除過程。利用六種薄層物料干

2、燥數(shù)學(xué)模型對褐煤干燥過程進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)Page模型可很好地描述褐煤的微波干燥過程。當(dāng)采用較大反應(yīng)容器和較大裝樣量時(shí)褐煤單位脫水量的微波能耗降低，而且脫水能耗隨著微波功率增大而降低。
　　微波輻照可有效地改善褐煤的成漿性能，當(dāng)微波功率增加和時(shí)間延長時(shí)，將勝利褐煤的最大成漿濃度從46.67％(原煤)提高到51.65％(微波700W輻照10min)。微波輻照對不同褐煤的成漿性能改善具有較好的適應(yīng)性，當(dāng)微波1000W對白音華、東烏旗、蒙元

3、、石拐和古山等5種內(nèi)蒙古褐煤輻照4min改性后，最大成漿濃度均有所提高，而且微波改性后的褐煤水煤漿呈現(xiàn)為假塑性流體。
　　利用紅外光譜儀、氮吸附儀、接觸角儀、微電泳儀等對微波改性前后的褐煤物理化學(xué)特性進(jìn)行測試，分析了微波改性提高褐煤成漿性能的改善機(jī)理。微波改性后褐煤的含氧官能團(tuán)降低，孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，接觸角增大，Zeta電位上升，從而使得褐煤表面的親水性下降，束縛自由水的能力降低，導(dǎo)致相同質(zhì)量濃度的水煤漿體系中的自由水份額增加，因