發(fā)布時間：2017-12-04 22:33

  本文關(guān)鍵詞：褐煤微波干燥和熱解提質(zhì)的機理研究

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【摘要】：對低品質(zhì)褐煤進行改性提質(zhì)是目前國內(nèi)外能源領(lǐng)域的研究熱點之一。微波作為一種新型加熱方式具有選擇性、立體性和瞬時性等優(yōu)點,但利用微波對褐煤脫水熱解提質(zhì)的微觀機理研究報道較少。本文提出采用無機離子改善褐煤介電特性促進微波加熱高效脫水,采用微波吸收劑促進褐煤快速升溫實現(xiàn)高效熱解提質(zhì),采用隧道式微波輻照系統(tǒng)對褐煤連續(xù)流改性提質(zhì)改善成漿特性。揭示了褐煤微波加熱獨特的干燥和水分?jǐn)U散機理,研究了微波功率、煤樣粒度、煤初始質(zhì)量、煤初始含水率和煤堆積徑高比等因素對微波加熱脫水動力學(xué)的影響規(guī)律。首次提出采用氯化鈉強化褐煤離子傳導(dǎo)損耗,促進了微波加熱褐煤快速升溫實現(xiàn)高效脫水。添加氯化鈉使褐煤的微波介電損耗因子增加,從而褐煤脫水速率和干燥水分?jǐn)U散系數(shù)升高。隨氯化鈉添加比例的增加褐煤脫水速率呈先快速后趨于穩(wěn)定漸近線增長。添加的氯化鈉使在相同微波功率和時間條件下褐煤的含水率降低,并且高效脫水促進褐煤孔隙收縮加劇使分形維數(shù)降低到。不同無機離子促進褐煤脫水效果比較發(fā)現(xiàn),水化半徑較小的離子(Na+Ca2+,Cl-SO42-)在電磁場中運動速度較快,引發(fā)水分子和無機離子碰撞摩擦導(dǎo)致熱運動加劇,對褐煤脫水的促進作用較強。研究了褐煤微波加熱脫除水分的理化特性。隨微波時間延長褐煤中官能團結(jié)構(gòu)發(fā)生裂解脫落,導(dǎo)致脫除廢水中的總有機碳和化學(xué)需氧量增加,這些有機物主要為脂肪類、芳香類和含氧類官能團。褐煤中陰離子(S042-、F-和C1-)和陽離子(Na+、Ca2+和心等)在微波輻照過程中逐漸溶出,離子溶出與水脫除存在速率競爭使得水中離子濃度先增加后減小,導(dǎo)致水的導(dǎo)電率也是先增加后減小,但是水的表面張力和pH都逐漸降低。采用活性炭和石墨作為微波吸收劑促進了褐煤在微波場中的快速升溫和熱解提質(zhì),使煤中含氧官能團減少煤階升高。并且添加活性炭使微波提質(zhì)褐煤的氧碳原子比、羧基芳碳比和表面親水性官能團含量均低于添加石墨,并且分子結(jié)構(gòu)中芳香與脂肪比高于添加石墨。采用更加廉價高效的微波吸收劑焦炭強化微波加熱實現(xiàn)了褐煤高效熱解提質(zhì),剖析了提質(zhì)褐煤的官能團結(jié)構(gòu)、表面官能團分布、炭微晶結(jié)構(gòu)、表面形貌、孔隙特征和表面潤濕性等微觀特征。添加焦炭在相同微波功率和時間條件下使褐煤的溫度顯著增加,煤大分子結(jié)構(gòu)脂肪鏈甲基與亞甲基之比、煤結(jié)構(gòu)表觀芳香度和煤顆粒表面π-π*鍵碳官能團含量增加,導(dǎo)致煤中揮發(fā)分含量降低。采用隧道式微波輻照系統(tǒng)進行了連續(xù)流改性提質(zhì)褐煤改善成漿性的中試研究。微波連續(xù)流提質(zhì),使煤中酸性含氧官能團的含量降低,煤顆粒表面疏水性碳官能團含量增加,煤的親水性指數(shù)下降,煤水接觸角增加,煤顆粒表面的化學(xué)添加劑吸附量增加,煤顆粒粒度分布更加寬泛,明顯改善了提質(zhì)褐煤的成漿特性。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD849.2

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳新生;;“微波能”技術(shù)在水產(chǎn)品加工貯藏中應(yīng)用的研究[J];漁業(yè)機械儀器;1988年03期

2 陳新生;微波能技術(shù)在果蔬加工及生產(chǎn)中的應(yīng)用[J];世界農(nóng)業(yè);1991年07期

3 王紹林;微波能在食品加工中的應(yīng)用[J];食品與機械;1992年06期

4 王世林;微波能及其在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J];甘肅輕紡科技;1995年04期

5 ;微波能應(yīng)用設(shè)備[J];中外輕工科技;1999年06期

6 夏湘,陳祖興,譚杰;微波能在工業(yè)上的應(yīng)用前景[J];海南礦冶;2001年02期

7 ;“微波能”在電鍍污水的處理中有哪些應(yīng)用[J];表面工程資訊;2013年05期

8 ;襄樊、武漢卷煙廠用微波能進行烘煙絲試驗[J];煙草科技通訊;1976年01期

9 ;微波能烘煙絲試驗[J];煙草科技通訊;1977年03期

10 H.M.Kingston ,L.B.Jassie ,田松柏;在高溫高壓下對生物、植物樣品進行酸分解的微波能體系[J];地質(zhì)地球化學(xué);1988年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;前言[A];第十二屆全國微波能應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

2 張海波;杜建亮;桂建舟;劉實;孫兆林;;微波技術(shù)在催化中的應(yīng)用進展[A];中國化學(xué)會全國微波化學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2005年

3 王紹林;;食品工業(yè)中微波能應(yīng)用動態(tài)及發(fā)展對策[A];當(dāng)代包裝和食品機械——2000年全國包裝和食品機械及相關(guān)技術(shù)發(fā)展研討會論文集[C];1992年

4 陳新生;;“微波能”在水產(chǎn)品加工技術(shù)中的應(yīng)用[A];91'全國包裝和食品機械與食品加工學(xué)術(shù)討論會/包裝和食品機械專業(yè)學(xué)會第二屆學(xué)術(shù)年會論文集（第一冊）[C];1991年

5 郭振庫;卜玉蘭;;微波萃取中微波非熱效應(yīng)的初步探討[A];中國化學(xué)會全國微波化學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2005年

6 趙長通;孫茂鑫;;微波能水處理技術(shù)[A];全國小城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)（設(shè)備）交流與工程咨詢研討會論文集（續(xù)集）[C];2003年

7 季天仁;;從產(chǎn)業(yè)化角度看微波能應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展前景[A];第十二屆全國微波能應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

8 張峰;張之才;時玉香;楊惠云;;天津中亞ZW-100微波愈合機維修二例[A];山東醫(yī)學(xué)會醫(yī)療器械專業(yè)委員會第八次學(xué)術(shù)年會論文集[C];2000年

9 何士華;劉昌齡;;微波在化學(xué)實驗中的應(yīng)用研究[A];第四屆全國中學(xué)化學(xué)教學(xué)研討會論文集（三）[C];2004年

10 張?zhí)K閩;丁義江;沈嶸;房留琴;丁曙晴;譚妍妍;王業(yè)皇;傅亞平;;微波結(jié)合中藥治療直腸子宮內(nèi)膜異位癥臨床應(yīng)用研究[A];中醫(yī)藥現(xiàn)代化與科技創(chuàng)新高層論壇暨第二屆金陵名醫(yī)論壇論文集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙福欣;方貴文;吉發(fā)敏;科威：做最好的微波能設(shè)備[N];中國化工報;2002年

2 小揚戰(zhàn);科威微波能為食品加工開拓新路[N];廣東科技報;2000年

3 本報記者 劉伊婷;微波技術(shù)應(yīng)用大有潛力[N];中國質(zhì)量報;2009年

4 侯 娜 趙慧輝;微波在耳鼻喉科疾病中的應(yīng)用[N];中國中醫(yī)藥報;2004年

5 本報記者 姚遠(yuǎn)方;科威微波能建立奇功[N];中國食品質(zhì)量報;2002年

6 解放軍第260醫(yī)院理療科 陳瑞文;微波能治療哪些病[N];河北科技報(農(nóng)村版);2000年

7 孫茂鑫;微波能水處理技術(shù)[N];中國水利報;2003年

8 本報記者 班健;微波能污水處理技術(shù)前景廣闊[N];中國環(huán)境報;2003年

9 苗葳　黃永強 本報記者 田建海;微波冶金 冶金工業(yè)的新革命[N];中國信息報;2011年

10 志鵬 白杉;具有環(huán)保效應(yīng)的印染新技術(shù)[N];中國紡織報;2003年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭戰(zhàn)永;微波氧化焙燒濕法煉鋅含氯物料新工藝及理論研究[D];昆明理工大學(xué);2016年

2 周凡;褐煤微波干燥和熱解提質(zhì)的機理研究[D];浙江大學(xué);2016年

3 汪子明;微波輔助提取中草藥、調(diào)料和化妝品中化學(xué)成分的研究[D];吉林大學(xué);2007年

4 湯建偉;微波電磁場對磷礦酸解液固反應(yīng)影響的研究[D];四川大學(xué);2003年

5 顏偉強;顆粒狀切割塊莖類蔬菜微波噴動均勻干燥特性及模型研究[D];江南大學(xué);2011年

6 劉希濤;典型有機污染物的活性炭吸附/微波再生方法與特性[D];大連理工大學(xué);2004年

7 李楠;微波強化處理二甲亞砜生產(chǎn)廢水工藝及機理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

8 曹曉強;活性炭吸附—微波解吸—催化燃燒處理含甲苯廢氣研究[D];西安建筑科技大學(xué);2008年

9 王琳;低維ZnO材料的外場制備、結(jié)構(gòu)與性能研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

10 于海明;山楂微波熱風(fēng)耦合干燥數(shù)學(xué)模型研究及干燥設(shè)備設(shè)計[D];吉林大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳奎霖;微波硅熱還原法冶煉低碳鉻鐵[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 常仁芹;微波適應(yīng)型吸附劑表面有機分子微波脫附再生研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2014年

3 陳秉彥;蓮子淀粉微波效應(yīng)的研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2015年

4 謝曉影;微波輔助活化煤粉爐粉煤灰機理研究[D];華東理工大學(xué);2016年

5 謝紅艷;微波強化Cu/Fe_3O_4@AC-過硫酸鈉體系催化氧化鄰苯二甲酸二丁酯的研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2016年

6 車麗;大米倉儲害蟲及霉菌的脈沖微波防治[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

7 王云;微波加工即食鯖魚的工藝研究及貨架期預(yù)測[D];天津科技大學(xué);2015年

8 李磊;微波熱處理復(fù)雜含錳物料工藝研究[D];昆明理工大學(xué);2016年

9 黃家鵬;微波噴動高效干燥對典型蔬菜品質(zhì)的影響及其調(diào)控研究[D];江南大學(xué);2016年

10 樊怡;雙參量微波測碳技術(shù)及實驗研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

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本文編號：1252617