孔隙结构对褐煤干燥动力学的影响

作者:曲啸洋; 李鹏; 周国莉; 张磊; 刘盼; 张婕

摘要:研究了胜利和昭通褐煤在低温(60~140℃)干燥过程中孔隙结构的演变,计算了2种不同结构褐煤脱水过程的有效水分扩散系数(Deff),讨论了褐煤孔隙结构参数和水分扩散特性参数的关系。结果表明,胜利褐煤的孔隙结构以开放的圆柱形孔隙、平行壁状狭缝孔和尖劈型毛细孔为主;而昭通褐煤以一端封闭的不透气性孔为主。随着干燥时间增加,2 种褐煤比表面积均减小,平均孔径变化趋势与孔容变化相反。随着干燥温度升高,2 种褐煤比表面积、孔容、平均孔径均增大,平均孔径变化趋势与孔容变化相同。关联动力学参数表明,煤样的孔容比及比表面积都与 Deff 有较好关联度,2 种褐煤的孔容比与比表面积呈正相关;水分扩散系数更是与比表面积呈线性关系。胜利褐煤在孔径小于7nm时孔容比随温度的升高而增大;而孔径区间介于7~10nm的孔容比随温度的升高而减小。昭通褐煤在孔径小于10nm的孔容比随温度的升高而增大;而孔径区间介于10~20nm的孔容比随温度的升高而减小。2种褐煤的Deff均受微孔及较小孔径的中孔控制。同时,计算得出低温干燥过程胜利褐煤的活化能(16.95kJ/mol)低于昭通褐煤(21.84kJ/mol),这说明相同条件下胜利褐煤脱水所克服的能垒更低。

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关键词:
  • 褐煤
  • 孔隙结构
  • 干燥动力学
  • 有效水分扩散系数
  • 活化能

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期刊名称:煤炭学报

期刊级别:北大期刊

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杂志介绍:
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国煤炭学会
出版地方:北京
快捷分类:工业
国际刊号:0253-9993
国内刊号:11-2190/TD
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创刊时间:1964
发行周期:月刊
期刊开本:A4
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