孔隙结构对褐煤干燥动力学的影响
曲啸洋
李鹏
周国莉
张磊
刘盼
张婕
1.郑州大学化工与能源学院,河南郑州,4500012.郑州大学化工与能源学院,河南郑州,4500013.郑州大学化工与能源学院,河南郑州,4500014.郑州大学化工与能源学院,河南郑州,4500015.郑州大学化工与能源学院,河南郑州,4500016.郑州大学化工与能源学院,河南郑州,450001
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7 nm时孔容比随温度的升高而增大;而孔径区间介于7～10 nm的孔容比随温度的升高而减小.昭通褐煤在孔径小于10 nm的孔容比随温度的升高而增大;而孔径区间介于10 ～20 nm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(16.95 kJ/mol)低于昭通褐煤(21.84 kJ/mol),这说明相同条件下胜利褐煤脱水所克服的能垒更低.
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
分类号：TQ531(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：国家科技支撑计划(2014BA01B02)中国博士后科学基金(2015003)
论文发表日期：2019-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 949-956 )
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