基于低场~1H-NMR技术的不同煤种水分复吸形态研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:scarab1130
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
中国是一个以煤炭为主要能源的国家,但是随着优质煤的不断消耗,褐煤的开发和利用逐渐得到重视。印尼褐煤是我国东部沿海省份火力发电主要采用的煤种之一,但较高的含水量严重限制了印尼褐煤的利用,采用热解提质技术可以有效降低褐煤中的水分,提高褐煤的成熟度,但是提质后的煤样容易发生复吸水,降低提质效果。本文以印尼褐煤、五彩湾煤和神华烟煤为研究对象,比较了三种原煤的煤质特性和理化结构差异,分别在N2和CO2气氛下对印尼褐煤进行热解(200500°C)提质实验,分析提质过程中温度和气氛对理化结构的影响。对三种原煤和提质印尼褐煤进行复吸水实验,研究理化结构和环境温湿度对复吸水特性的影响,进而得到煤阶和热解温度及热解气氛与复吸水规律的关系,用不同的模型描述了水分等温吸附过程,依托1H-NMR技术对原煤和热解提质印尼褐煤的水分进行了检测,划分了水分类型。主要结论如下:1、五彩湾煤属于烟煤范畴,但其收到基水分却高于印尼褐煤和神华烟煤。印尼褐煤热解时,碳含量逐渐增加,氧含量逐渐减少,CO2气氛比N2更利于氧的脱除,但对氢的影响很小。五彩湾煤的比表面积和总孔容积最小,而OH和COOH含量最高,印印尼褐煤的比表面积和总孔容积均略小于神华烟煤,OH和COOH含量则大于神华烟煤。提质过程中,褐煤的比表面积和孔容积不断变小,整体上N2气氛下更大;OH和COOH的含量也随温度的升高不断减少,其中OH的热稳定性更高,CO2比N2更利于OH和COOH的分解和脱除。2、三种原煤干燥后复吸水率大小关系是五彩湾煤>印尼褐煤>神华烟煤,且均小于收到基水分含量。五彩湾煤在OH和COOH含量上的优势,使其具有较高的复吸水率,而神华烟煤虽然孔容积较大,但是含氧官能团很少,导致复吸水率最低,OH和COOH比比表面积和孔容积对复吸水的影响更强烈。随着热解温度的升高,提质褐煤的复吸水率不断降低,由于CO2气氛下提质褐煤具有更小的比表面积和孔容积,以及较少的OH和COOH含量,所以复吸水率也更低。3、三种干燥原煤及热解提质褐煤都经历了快速吸水、缓慢吸水、最后达到吸水平衡的过程,复吸水环境温度越高,相对湿度越低,复吸水率越低;CO2气氛下,热解温度越高,提质褐煤的复吸水率越低。Henderson模型适于描述神华烟煤的水分等温吸水过程,而Mod-BET模型更适于五彩湾煤和印尼褐煤,三种干燥原煤的水分等温吸附复都是Ⅱ型吸附。热解温度越高,相对湿度越低,提质褐煤的一级吸附水和二级吸附水都越少,其中,N2气氛下一级吸附水含量显著大于CO2气氛,而二级吸附水含量差异很小。按照煤中水分赋存位置的不同将其分为毛细水、强束缚水、弱束缚水和自由水。印尼褐煤和神华烟煤中主要是强束缚水和自由水,其中印尼褐煤10100nm孔隙中含的氧官能团较多,强束缚水含量大于神华烟煤,而五彩湾煤中由于主要是50nm以上的孔隙及较多OH和COOH,因此含有较多的强束缚水和弱束缚水,导致其复吸水率最大。与干燥印尼褐煤相比,提质褐煤具有相同的水分形态,且含量关系为强束缚水>自由水>毛细水>弱束缚水,不同点是强束缚水和自由水显著少于干燥褐煤,而弱束缚水和毛细差异较小。随着温度的升高,提质褐煤的强束缚水和自由水的含量迅速减少,弱束缚水和毛细水减少幅度较小。对干燥原煤和提质褐煤的复吸水过程和水分形态的研究,可以为不同煤种的干燥和提质褐煤的储存和高效利用提供理论支持。
其他文献
城市地下空间工程多采用盾构法施工,盾构机掘进参数的选取是盾构机在地层中掘进的首要问题。盾构机工作中的各项掘进参数处在动态变化中,一旦工程人员未选取合理的掘进参数导致变化超限,就会造成地表过大的隆起或沉降,甚至影响盾构机掘进安全。因此,盾构机掘进参数的取值及地表隆沉的控制研究具有重要意义。本文以佛山地铁三号线东乐路站~大良站区间隧道为研究背景,整理分析了东大区间隧道现场监测数据,研究了盾构隧道施工中
旅游业号称“无烟工业”,属于第三产业门类,第三产业的发展关系到中华民族的伟大复兴,当前我国第三产业的比例为52%,距离发达国家70%左右的比例还有很大差距。近年来,国家对于旅游业的发展提出了全域旅游的概念,在全域旅游的视角下塑造更有标识性和内涵性的城市旅游品牌形象或将成为今后旅游管理领域发展的风向标。本论文尝试在全域旅游的视角下,结合安庆的地理环境、自然景观、历史文化、风俗民情等对安庆的旅游品牌塑
科研社交网站是基于Web2.0平台搭建的典型网络环境下的非正式交流平台,其在保持了普通社交网站优点的同时兼顾了科研工作者的特殊需求。借由不同的科研社交网站,科研工作人员可以跟踪最新的学术进展,实现跨距离的学术交流;甚至可以寻找跨区域、跨领域的科研合作者,构建学术团队,共同开展科研项目。随着科学研究交流与合作越来越趋于跨国界和跨学科,在线的科研社交网站也发挥着愈加重要的作用。然而,新文章发表速度的快
目的:本研究应用Meta分析的统计学方法,选取微种植体支抗和传统加强支抗措施的临床效果的对照研究,通过偏倚分析找出现有研究的不足,并对证据质量进行GRADE体系分级,以期客观评价正畸治疗中不同类型支抗的支抗增强效果,为正畸医生的决策提供理论参考。方法:以“正畸种植体”、“支抗钉”、“微型种植体”、“种植钉”、“微螺钉”、“支抗”、“对比”、“比较”、“orthodontic implant”、“m
多水下机器人技术凭借其独特军事用途、社会应用价值近年来受到学术界广泛关注。围捕问题涉及机器人协作、通信、规划等多个多机器人系统关键技术是研究多机器人系统理想问题
茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)是我国重要的经济作物之一。但常规育种技术的局限性,如连锁性状遗传分离困难、远缘杂交困难、选育优良品种周期长、有益的突变频率太低
【目的】:通过提高脂肪细胞内蛋白质O-GlcNAc水平,探索细胞内脂联素水平变化,以及细胞胰岛素敏感性及糖脂代谢的变化情况。【方法】:以3T3-L1成纤维细胞为实验对象,应用传统
经济全球化和世界经济一体化发展趋势的不断加强,对我国财经人才培养提出了新的要求,也为我国财经素养教育改革提供了有利契机。在素质教育盛行的当代社会,学生的核心素养成为了整个教育界最为关注的焦点话题之一。教育部委托课题《中国学生发展核心素养》的负责人林崇德教授强调要发展包括财经素养在内的核心素养,让学生成为能够适应现代社会发展,满足社会就业需求的新时代知识型、发展型人才。青少年作为我们国家和民族的未来
锅炉管束是支撑炼焦的重要装置,由于其结构复杂、内部管子密集排列且有炉墙保温等,难以常规无损检测设备和方法无法进行检测与判定,即使年修时将炉墙或保温层拆开,亦无法对内
随着信息化时代的到来,信息技术以迅猛的姿态渗透到生活的方方面面,数据流量将会呈爆炸式增长。为了满足日益增长的数据流量需求,通信行业以及研究人员不断探索增加系统吞吐