低溫氧化過程中氧在褐煤表面的遷移規(guī)律的實驗研究
本文選題:褐煤 切入點:干燥 出處:《沈陽航空航天大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:褐煤干燥會引起煤本身物理結(jié)構(gòu)的變化,這勢必會影響煤低溫氧化過程中氧在褐煤表面的遷移規(guī)律。本文以一種印尼褐煤為研究對象,對其進(jìn)行不同干燥方式、程度的干燥,利用比表面積分析測試儀等先進(jìn)儀器,研究褐煤干燥對煤樣物理結(jié)構(gòu)的影響。針對干燥煤樣,分別在線性升溫和恒溫兩種控溫條件下進(jìn)行低溫氧化模擬實驗,監(jiān)測氧化過程中煤樣的氧化自熱和氣體產(chǎn)物(CO、CO2)的變化規(guī)律,分析干燥引起的煤樣物理結(jié)構(gòu)變化對其低溫氧化特性的影響,系統(tǒng)研究干燥方式、程度對煤在低溫氧化過程中氧遷移規(guī)律的影響。實驗結(jié)果表明:褐煤中的中孔,隨氮氣干燥強度的加強先增加后由于坍塌而減少,隨真空干燥強度增加單調(diào)增加。氮氣干燥水分含量為6-13%的煤樣中中孔數(shù)量最多,低溫氧化速率最高。褐煤原煤在氧化過程中氣體產(chǎn)物的生成速率隨粒徑的減小和氣體流速的增加而增大,但隨煤中水分的減少而減小。真空全干燥的煤樣和原煤在氣體生成速率與影響因素的關(guān)系相類似。小孔中氧與褐煤的低溫氧化反應(yīng)主要由動力學(xué)而非擴散控制。溫度是影響氧遷移的重要因素,隨著氧化溫度的升高,煤的低溫氧化不斷加劇,大量氣體產(chǎn)物生成。高氣體流速與高氧濃度對褐煤的低溫氧化影響相類似,都是通過增大氧的擴散遷移速率加劇煤的低溫氧化。氣體流速對氮氣干燥煤樣的氧化過程影響不大,說明孔結(jié)構(gòu)的變化對褐煤低溫氧化過程中的氧遷移規(guī)律有重要影響。
[Abstract]:The drying of lignite will cause the change of the physical structure of the coal itself, which will inevitably affect the migration of oxygen on the surface of lignite in the process of coal oxidation at low temperature.In this paper, a kind of Indonesian lignite is used as the research object. The effect of lignite drying on the physical structure of coal sample is studied by using advanced instruments such as specific surface area analysis tester and so on.The influence of the physical structure change of coal sample caused by drying on the oxidation characteristics at low temperature is analyzed, and the influence of drying mode and degree on the oxygen migration of coal in the process of low temperature oxidation is studied systematically.The experimental results show that the mesopore in lignite firstly increases with the increase of nitrogen drying strength and then decreases due to collapse, and increases monotonously with the increase of vacuum drying strength.The coal samples with 6-13% moisture content in nitrogen drying had the most mesoporous number and the highest oxidation rate at low temperature.The gas product formation rate of lignite raw coal increases with the decrease of particle size and gas flow rate, but decreases with the decrease of moisture content in lignite raw coal.The relationship between the rate of gas formation and the influence factors of coal samples and raw coal in vacuum drying is similar.The oxidation of oxygen with lignite at low temperature is controlled by kinetics rather than diffusion.Temperature is an important factor affecting oxygen migration. With the increase of oxidation temperature, the low temperature oxidation of coal increases and a large number of gas products are formed.The effect of high gas flow rate on low temperature oxidation of lignite is similar to that of high oxygen concentration.The gas flow rate has little effect on the oxidation process of nitrogen dried coal, which indicates that the change of pore structure has an important effect on oxygen migration during low temperature oxidation of lignite.
【學(xué)位授予單位】:沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TD849.2
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,本文編號:1721867
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