2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、中國褐煤儲量豐富,約占中國煤炭保有資源量的1/8,在未來一次能源中將充當重要的角色。將褐煤制成低粘高濃度水煤漿,是褐煤高效清潔利用技術(shù)之一,但由于褐煤內(nèi)水含量和氧含量高,原煤成漿濃度低,需要對褐煤進行提質(zhì)改性以提高其成漿濃度。
  本文分別在常壓和加壓的條件下,利用有機溶劑對褐煤進行脫水提質(zhì)改性處理。首先,進行褐煤常壓脫水提質(zhì)改性,依據(jù)改性后含水率和重吸收率優(yōu)選出最佳改性劑,并建立干燥動力學模型。然后,深入研究改性對褐煤表面微觀形

2、貌、接觸角、Zeta電位、孔隙結(jié)構(gòu)等特性的影響,探討褐煤表面特性和熱解過程對褐煤成漿性的機理。最后,利用加壓反應釜研究褐煤經(jīng)有機溶劑加壓提質(zhì)改性后的理化特性。
  褐煤常壓脫水改性實驗結(jié)果表明,褐煤經(jīng)有機溶劑提質(zhì)改性后含水率和重吸水率顯著降低,其中乙醇改性效果最佳。不同工況條件下,褐煤含水率都呈現(xiàn)遞減的變化趨勢,但重吸水率變化略有不同。干燥動力學分析表明褐煤的干燥脫水過程符合Page和Wang-singh模型。經(jīng)有機溶劑改性后,褐

3、煤表面特性發(fā)生了顯著變化,Zeta電位減小、接觸角增大,表面親水性減弱,煤顆粒的輪廓和線條變得清晰,煤的脆性增強,孔隙分布曲線右移,褐煤微孔數(shù)量顯著減少,大孔增多。褐煤經(jīng)提質(zhì)改性后碳含量增加、氧含量減少,煤質(zhì)有所提高。
  熱解實驗結(jié)果表明,褐煤提質(zhì)改性后TG曲線和DTG曲線右移,熱穩(wěn)定性增強。熱解動力學分析表明,提質(zhì)改性前后褐煤熱解過程服從反應級數(shù)模型,但改性后反應級數(shù)由1級變?yōu)?.5級,改性后熱解活化能顯著增大,褐煤熱解活性變

4、差。改性后熱解產(chǎn)物中小分子物質(zhì)析出量有所降低,而含苯環(huán)的大分子物質(zhì)析出量增加,表明改性過程中褐煤部分活性基團被脫除,穩(wěn)定芳香組份增加。
  成漿性實驗結(jié)果表明,印尼褐煤經(jīng)有機溶劑提質(zhì)改性后,成漿濃度顯著提高,印尼褐煤最大成漿濃度可提高11.52個百分點。但改性后褐煤(焦)漿的穩(wěn)定性有所降低。改性后褐煤漿的屈服應力減小,觸變性減弱,假塑性降低。
  褐煤加壓脫水實驗結(jié)果表明,不同有機溶劑和褐煤間相互作用強度不同。對于極性較強的

5、乙醇有機溶劑,隨著反應溫度的升高,有機溶劑對褐煤的超臨界抽提和煤自身熱分解加劇,使得固體產(chǎn)率大幅度下降。經(jīng)有機溶劑高溫提質(zhì)改性后,表面片狀結(jié)構(gòu)逐漸變?yōu)閷訝畹谋∑?,煤質(zhì)變得致密,褐煤碳含量明顯升高,氧含量降低,即O/C降低,褐煤變質(zhì)程度提高,石墨化特征逐漸明顯。另外,改性后褐煤中羧基、羰基等含氧官能團火幅度減少,芳香環(huán)縮合程度增加。加壓改性與常壓改性褐煤孔隙結(jié)構(gòu)變化顯著不同,加壓改性后褐煤表面同時產(chǎn)生較多微孔和大孔。受抽提和熱解作用的雙重

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