甲烷氣氛下褐煤干燥及動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、褐煤在我國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)中占有重要地位，而褐煤的高水分、易風(fēng)化、易自燃和低熱值的特性嚴(yán)重影響其有效利用。褐煤經(jīng)干燥降低水分含量，能夠提高熱值及下游裝置利用效率，降低運(yùn)輸成本及二氧化碳排放。
　　本文研究褐煤的干燥特性、干燥動(dòng)力學(xué)及水分再吸收特性。采用以甲烷為干燥介質(zhì)的固定床干燥，對(duì)霍林河(HLH)褐煤的干燥特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，考察溫度、粒度、煤/甲烷比對(duì)干燥特性的影響。結(jié)果表明:水分含量比(MR，t時(shí)刻水分含量與初始水分含量之比)隨

2、溫度的增加、粒度的減小、煤/甲烷比的減小而降低。通過(guò)熱重-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，發(fā)現(xiàn)干燥過(guò)程中有CO2氣體逸出，這可能來(lái)自羥基、羰基和羧基官能團(tuán)的分解。采用熱分析方法及薄層干燥模型對(duì)褐煤干燥動(dòng)力學(xué)進(jìn)行解析，確定干燥過(guò)程的動(dòng)力學(xué)參數(shù)和干燥過(guò)程的機(jī)理函數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，褐煤干燥過(guò)程符合隨機(jī)成核與隨后生長(zhǎng)機(jī)理（n=2），薄層干燥模型為MR=a1 exp(-kt)+a2，表觀活化能隨煤樣含水量增加而增加，與氮?dú)鈿夥障潞置焊稍锵啾龋诩淄闅夥障赂稍锖置壕?/p>

3、有較低的表觀活化能。
　　采用靜態(tài)溶液法，分析HLH褐煤在40～50℃、不同相對(duì)濕度條件下的水分再吸收性能。結(jié)果表明:平衡水分隨干燥溫度的升高而降低，干燥煤的平衡水分低于原煤的平衡水分，褐煤干燥后吸濕表現(xiàn)出一定的滯后性，可能是煤中孔結(jié)構(gòu)在干燥過(guò)程中發(fā)生了不可逆的崩塌和收縮。Chung-Pfost模型適合用于描述HLH褐煤平衡水分隨溫度和相對(duì)濕度的變化關(guān)系。不同吸附量對(duì)應(yīng)的等溫吸濕熱的結(jié)果表明:隨著平衡水分減少，吸濕熱逐漸增加，分析