提質(zhì)褐煤復(fù)吸水分主要影響因素的解析及其動(dòng)力學(xué)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-06-10 20:19
隨著一次能源消耗的持續(xù)增長(zhǎng),優(yōu)質(zhì)煤儲(chǔ)量大幅下降。低品質(zhì)煤,尤其是相對(duì)豐富的褐煤資源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用可在較大程度上減輕我國(guó)能源資源短缺和環(huán)境污染的壓力。褐煤高水分含量導(dǎo)致其運(yùn)輸成本較高、轉(zhuǎn)化效率較低,在很大程度上限制了褐煤大規(guī)模利用的范圍。為了使褐煤利用效率最大化,必須對(duì)其進(jìn)行提質(zhì)預(yù)處理。而提質(zhì)褐煤具有的發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)及豐富的親水性含氧官能團(tuán)使其表面活性較高、極易復(fù)吸水分,因此有必要探究褐煤孔結(jié)構(gòu)與含氧官能團(tuán)對(duì)提質(zhì)褐煤水分復(fù)吸影響的內(nèi)在機(jī)制,以使提質(zhì)煤儲(chǔ)存過(guò)程中能夠保持表面穩(wěn)定,這對(duì)于褐煤提質(zhì)具有重要指導(dǎo)意義。論文選取內(nèi)蒙古錫盟褐煤作為研究對(duì)象,首先對(duì)褐煤原煤進(jìn)行了不同程度的干燥提質(zhì),詳細(xì)考察了不同提質(zhì)煤樣的孔結(jié)構(gòu)特性、含氧官能團(tuán)含量及水分復(fù)吸行為,分析了孔結(jié)構(gòu)及含氧官能團(tuán)對(duì)提質(zhì)褐煤平衡含水量的影響;考察了水蒸氣在煤樣上的等溫吸附行為及吸附動(dòng)力學(xué),初步探究了水蒸氣在提質(zhì)煤上的吸附機(jī)理。所得結(jié)果主要包括以下幾個(gè)方面:(1)褐煤在熱處理過(guò)程中的孔結(jié)構(gòu)變化主要由大孔和中孔結(jié)構(gòu)的收縮與坍塌引起,孔結(jié)構(gòu)的這種變化導(dǎo)致了提質(zhì)褐煤親水性下降�?捉Y(jié)構(gòu)的持水能力隨干燥溫度的升高而降低,且干燥溫度高于280...
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第一章 緒論
1.1 研究背景及選題依據(jù)
1.1.1 研究背景
1.1.2 選題依據(jù)
1.2 褐煤中水分的賦存以及與煤結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系
1.2.1 褐煤中水分的賦存及脫除
1.2.2 褐煤中的水分與孔結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系
1.2.3 褐煤中的水分與含氧官能團(tuán)之間的關(guān)系
1.3 褐煤的干燥特性
1.3.1 褐煤干燥脫水技術(shù)
1.3.2 褐煤干燥過(guò)程中物理結(jié)構(gòu)的變化
1.3.3 褐煤干燥過(guò)程中化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化
1.4 提質(zhì)褐煤的水分復(fù)吸特性
1.4.1 提質(zhì)褐煤對(duì)水分的等溫吸附行為
1.4.2 提質(zhì)褐煤對(duì)水分的吸附動(dòng)力學(xué)
1.5 論文研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)用煤樣、設(shè)備與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)用煤樣
2.2 實(shí)驗(yàn)用儀器設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)用化學(xué)試劑
2.4 實(shí)驗(yàn)方案
2.4.1 褐煤的提質(zhì)
2.4.2 提質(zhì)褐煤平衡含水量的測(cè)定
2.4.3 提質(zhì)褐煤對(duì)水分的等溫吸附
2.4.4 提質(zhì)褐煤對(duì)水分的動(dòng)態(tài)吸附
2.5 樣品表征
2.5.1 褐煤孔結(jié)構(gòu)表征
2.5.2 褐煤中含氧官能團(tuán)的測(cè)定
第三章 提質(zhì)褐煤物理化學(xué)結(jié)構(gòu)與煤樣持水能力之間的關(guān)系
3.1 干燥溫度與干燥時(shí)間對(duì)褐煤干燥過(guò)程的影響
3.2 干燥溫度與干燥時(shí)間對(duì)褐煤復(fù)吸過(guò)程的影響
3.3 干燥溫度與干燥時(shí)間對(duì)褐煤孔結(jié)構(gòu)的影響
3.4 干燥溫度與干燥時(shí)間對(duì)褐煤含氧官能團(tuán)的影響
3.5 提質(zhì)褐煤物理化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)其親水性的影響
3.6 提質(zhì)褐煤物理化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)其平衡含水量的影響
3.7 本章小結(jié)
第四章 提質(zhì)褐煤的水分等溫吸附行為
4.1 水分的等溫吸附模型
4.2 提質(zhì)褐煤對(duì)水分的吸附等溫線
4.3 提質(zhì)褐煤對(duì)水分等溫吸附過(guò)程的分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 提質(zhì)褐煤水分復(fù)吸動(dòng)力學(xué)分析
5.1 水分的吸附動(dòng)力學(xué)模型
5.2 吸附條件與煤樣性質(zhì)對(duì)水蒸氣動(dòng)態(tài)吸附行為的影響
5.2.1 吸附條件對(duì)水蒸氣動(dòng)態(tài)吸附行為的影響
5.2.2 煤樣性質(zhì)對(duì)水蒸氣動(dòng)態(tài)吸附行為的影響
5.3 吸附動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算
5.3.1 吸附過(guò)程中擴(kuò)散系數(shù)的計(jì)算
5.3.2 吸附過(guò)程中速率常數(shù)的計(jì)算
5.3.3 吸附過(guò)程中活化能的計(jì)算
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與建議
6.1 論文總結(jié)
6.2 實(shí)驗(yàn)建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微波場(chǎng)下褐煤干燥提質(zhì)特性的研究[J]. 楊虓,任陽(yáng)光,王繼偉,胡廷. 煤炭工程. 2015(02)
[2]干燥褐煤的FTIR分析及熱解實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李先春,王麗娜,韓艷娜,孟凡銳,余江龍. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2014(04)
[3]水熱處理對(duì)褐煤含氧官能團(tuán)和親水性的影響[J]. 陳艷巨,周劍林,王永剛,黃鑫,白磊,徐敏. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2014(03)
[4]干燥提質(zhì)對(duì)褐煤表面結(jié)構(gòu)的影響[J]. 吳弋峰,初茉,暢志兵,范濤,洪愛(ài)邦. 煤炭工程. 2012(02)
[5]褐煤干燥特性研究[J]. 陶建紅. 潔凈煤技術(shù). 2010(04)
[6]直管式氣流干燥器干燥褐煤的試驗(yàn)研究[J]. 田忠坤. 選煤技術(shù). 2010(03)
[7]含氧官能團(tuán)對(duì)褐煤熱態(tài)提質(zhì)型煤防水性的影響[J]. 王娜,朱書(shū)全,楊玉立,吳鵬,張恒. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2010(03)
[8]印尼褐煤干燥和水分再吸收特性的試驗(yàn)研究[J]. 李先春,余江龍,胡廣濤,汪琦. 現(xiàn)代化工. 2009(S1)
[9]O2/CO2氣氛煤粉燃燒特性試驗(yàn)研究[J]. 李慶釗,趙長(zhǎng)遂. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(35)
[10]礦物成分對(duì)超細(xì)化煤粉燃燒特性影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 魏礫宏,姜秀民,李愛(ài)民,楊天華,李延吉. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(08)
博士論文
[1]基于不同能量作用形式的勝利褐煤脫水機(jī)理及過(guò)程動(dòng)力學(xué)研究[D]. 周國(guó)莉.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]蒙東褐煤的干燥特性及其對(duì)水分復(fù)吸的影響[D]. 楊云龍.太原理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3223056
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第一章 緒論
1.1 研究背景及選題依據(jù)
1.1.1 研究背景
1.1.2 選題依據(jù)
1.2 褐煤中水分的賦存以及與煤結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系
1.2.1 褐煤中水分的賦存及脫除
1.2.2 褐煤中的水分與孔結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系
1.2.3 褐煤中的水分與含氧官能團(tuán)之間的關(guān)系
1.3 褐煤的干燥特性
1.3.1 褐煤干燥脫水技術(shù)
1.3.2 褐煤干燥過(guò)程中物理結(jié)構(gòu)的變化
1.3.3 褐煤干燥過(guò)程中化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化
1.4 提質(zhì)褐煤的水分復(fù)吸特性
1.4.1 提質(zhì)褐煤對(duì)水分的等溫吸附行為
1.4.2 提質(zhì)褐煤對(duì)水分的吸附動(dòng)力學(xué)
1.5 論文研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)用煤樣、設(shè)備與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)用煤樣
2.2 實(shí)驗(yàn)用儀器設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)用化學(xué)試劑
2.4 實(shí)驗(yàn)方案
2.4.1 褐煤的提質(zhì)
2.4.2 提質(zhì)褐煤平衡含水量的測(cè)定
2.4.3 提質(zhì)褐煤對(duì)水分的等溫吸附
2.4.4 提質(zhì)褐煤對(duì)水分的動(dòng)態(tài)吸附
2.5 樣品表征
2.5.1 褐煤孔結(jié)構(gòu)表征
2.5.2 褐煤中含氧官能團(tuán)的測(cè)定
第三章 提質(zhì)褐煤物理化學(xué)結(jié)構(gòu)與煤樣持水能力之間的關(guān)系
3.1 干燥溫度與干燥時(shí)間對(duì)褐煤干燥過(guò)程的影響
3.2 干燥溫度與干燥時(shí)間對(duì)褐煤復(fù)吸過(guò)程的影響
3.3 干燥溫度與干燥時(shí)間對(duì)褐煤孔結(jié)構(gòu)的影響
3.4 干燥溫度與干燥時(shí)間對(duì)褐煤含氧官能團(tuán)的影響
3.5 提質(zhì)褐煤物理化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)其親水性的影響
3.6 提質(zhì)褐煤物理化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)其平衡含水量的影響
3.7 本章小結(jié)
第四章 提質(zhì)褐煤的水分等溫吸附行為
4.1 水分的等溫吸附模型
4.2 提質(zhì)褐煤對(duì)水分的吸附等溫線
4.3 提質(zhì)褐煤對(duì)水分等溫吸附過(guò)程的分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 提質(zhì)褐煤水分復(fù)吸動(dòng)力學(xué)分析
5.1 水分的吸附動(dòng)力學(xué)模型
5.2 吸附條件與煤樣性質(zhì)對(duì)水蒸氣動(dòng)態(tài)吸附行為的影響
5.2.1 吸附條件對(duì)水蒸氣動(dòng)態(tài)吸附行為的影響
5.2.2 煤樣性質(zhì)對(duì)水蒸氣動(dòng)態(tài)吸附行為的影響
5.3 吸附動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算
5.3.1 吸附過(guò)程中擴(kuò)散系數(shù)的計(jì)算
5.3.2 吸附過(guò)程中速率常數(shù)的計(jì)算
5.3.3 吸附過(guò)程中活化能的計(jì)算
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與建議
6.1 論文總結(jié)
6.2 實(shí)驗(yàn)建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微波場(chǎng)下褐煤干燥提質(zhì)特性的研究[J]. 楊虓,任陽(yáng)光,王繼偉,胡廷. 煤炭工程. 2015(02)
[2]干燥褐煤的FTIR分析及熱解實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李先春,王麗娜,韓艷娜,孟凡銳,余江龍. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2014(04)
[3]水熱處理對(duì)褐煤含氧官能團(tuán)和親水性的影響[J]. 陳艷巨,周劍林,王永剛,黃鑫,白磊,徐敏. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2014(03)
[4]干燥提質(zhì)對(duì)褐煤表面結(jié)構(gòu)的影響[J]. 吳弋峰,初茉,暢志兵,范濤,洪愛(ài)邦. 煤炭工程. 2012(02)
[5]褐煤干燥特性研究[J]. 陶建紅. 潔凈煤技術(shù). 2010(04)
[6]直管式氣流干燥器干燥褐煤的試驗(yàn)研究[J]. 田忠坤. 選煤技術(shù). 2010(03)
[7]含氧官能團(tuán)對(duì)褐煤熱態(tài)提質(zhì)型煤防水性的影響[J]. 王娜,朱書(shū)全,楊玉立,吳鵬,張恒. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2010(03)
[8]印尼褐煤干燥和水分再吸收特性的試驗(yàn)研究[J]. 李先春,余江龍,胡廣濤,汪琦. 現(xiàn)代化工. 2009(S1)
[9]O2/CO2氣氛煤粉燃燒特性試驗(yàn)研究[J]. 李慶釗,趙長(zhǎng)遂. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(35)
[10]礦物成分對(duì)超細(xì)化煤粉燃燒特性影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 魏礫宏,姜秀民,李愛(ài)民,楊天華,李延吉. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2007(08)
博士論文
[1]基于不同能量作用形式的勝利褐煤脫水機(jī)理及過(guò)程動(dòng)力學(xué)研究[D]. 周國(guó)莉.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]蒙東褐煤的干燥特性及其對(duì)水分復(fù)吸的影響[D]. 楊云龍.太原理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3223056
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