• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
热解预处理对昭通褐煤润湿性的影响机制
  • 98
  • 作者

    王成勇安倩王市委张谌虎杨建发

  • 单位

    六盘水师范学院矿业与机械工程学院中国矿业大学国家煤加工与洁净化工程技术研究中心

  • 摘要
    褐煤的强亲水性为其加工和利用造成了许多不利影响,热解预处理是调控褐煤润湿性的有效方法之一。采用工业分析、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和接触角测量探究了热解预处理对褐煤润湿性的影响机制。热解预处理的温度为200 ℃,300 ℃,400 ℃和500 ℃,时间为30 min,60 min,90 min和120 min。结果表明:热解预处理改变了褐煤的化学结构和组成,显著影响了褐煤的润湿性。褐煤的羧基在200 ℃时开始裂解逸出,并在300 ℃时基本消失;酯基在300 ℃时开始裂解逸出,并在400 ℃时基本消失;而C-O(醚键、酚和醇)的热稳定性较好,其相对含量略微增加。褐煤的芳碳率随着热解温度和时间增加而增大,且芳香核尺寸在300 ℃时开始增大。如果使用热解预处理来减弱褐煤的亲水性,则应确保在较低温度下有足够的热解时间来去除含氧官能团,而在较高温度下应使用较短的时间来防止有机质过度损失。在300 ℃(120 min)或400 ℃(30 min)条件下,亲水性含氧官能团(羧基或酯基)裂解逸出,且疏水性芳香核尺寸增大,从而使亲水性显著减弱,接触角由原煤的44.00°分别增大为87.50°和85.75°。然而,在400 ℃(>30 min)和500 ℃条件下,有机质过度损失,导致矿物质或无机质的相对含量增加,使亲水性仍然较强。
  • 关键词

    褐煤润湿性热解预处理化学结构含氧官能团

  • 文章目录
    0 引 言
    1 实验部分
    1.1 煤样
    1.2 低温热解
    1.3 烧失率
    1.4 工业分析
    1.5 FTIR分析
    1.6 XRD分析
    1.7 接触角测量
    2 结果与讨论
    2.1 化学组成的变化
    2.1.1 烧失率
    2.1.2 工业分析
    2.2 化学结构的变化
    2.2.1 含氧官能团
    2.2.2 碳结构
    2.3 润湿性的变化
    3 结 论
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