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探究更高效的褐煤干燥能量場施加方式及干燥過程中微觀尺度孔道結(jié)構(gòu)演化過程,采用變溫干燥方式,對蒙東褐煤進(jìn)行不同溫度、不同升降溫干燥步驟處理,并使用快速水分測定儀、氮氣吸附法對干燥過程和不同干燥煤樣比表面、孔結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行表征,結(jié)果表明,相同條件下,降溫干燥的干燥量普遍比升溫干燥大,當(dāng)初始溫度較高時,兩者趨于相等,因此在一定溫度內(nèi),降溫干燥的能效高于同等條件下的升溫干燥;另外,褐煤經(jīng)過干燥處理后,孔結(jié)構(gòu)總體出現(xiàn)塌陷,孔容與比表面積減小,升溫干燥較降溫干燥在一定程度上能夠更好地保護(hù)孔結(jié)構(gòu),使其減少塌陷,尤其是0-20 nm范圍內(nèi)的孔結(jié)構(gòu),但隨初始溫度的升高,孔結(jié)構(gòu)保護(hù)能力降低,同時,20-45 nm范圍的孔數(shù)量在干燥過程中出現(xiàn)略微的增加,即擴(kuò)孔現(xiàn)象,表明相同條件下升溫干燥較降溫干燥在此孔徑范圍內(nèi)擴(kuò)孔能力強(qiáng)。升溫干燥和降溫干燥的不同優(yōu)勢對高效干燥和孔結(jié)構(gòu)保護(hù)有重要意義及應(yīng)用前景。 說明變溫干燥存在比恒溫更高效的可能性。綜上述，變溫干燥在褐煤干燥中少有探究，因此本文結(jié)合變溫干燥與孔結(jié)構(gòu)表征手段，對褐煤進(jìn)行干燥表征。1實驗1.1樣品與儀器以蒙東褐煤為研究對象，取蒙東褐煤原煤若干，破碎至-13mm，密封保存；使工業(yè)分析儀進(jìn)行元素分析和工業(yè)分析；使用EHEIMML204快速水分儀測定樣品的水分；使用MicromeriticsASAP2020物理吸附儀進(jìn)行孔結(jié)構(gòu)及比表面表征測試。1.2實驗裝置與方法本實驗使用自主搭建的柱狀固定床干燥實驗平臺，如下圖1所示，氮氣為保護(hù)氣，干燥過程中，內(nèi)部石英管被外部包裹的電熱爐加熱，通過料層位置的熱電偶與計算機(jī)實現(xiàn)電熱爐的溫度控制，上部設(shè)置采樣口，便于實驗過程中采樣，孔道結(jié)構(gòu)演化探究-數(shù)控滾圓機(jī)滾弧機(jī)折彎機(jī)張家港電動滾圓機(jī)滾弧機(jī)折彎機(jī)脫出水分從管下部流出，電熱爐體可以打開，便于提高降溫速率。圖1褐煤干燥實驗裝置取-13mm蒙東原煤填充于石英管內(nèi)，料層厚度6cm，打開氮氣，調(diào)節(jié)流速為0.2L/min，本文有公司網(wǎng)站全自動倒角機(jī)采集轉(zhuǎn)載中國知網(wǎng)整理，http://www.daojiaoj.com  待穩(wěn)定后，設(shè)置加熱控溫程序為目標(biāo)溫度T1—持續(xù)時間t1—目標(biāo)溫度T2—持續(xù)時間t2—降至室溫。實驗溫度和時間見下表1：表1各實驗組溫度與時間程序列表組別T變溫加熱程序開始后，每隔5min取樣，分別密封保存，最終干燥完成后，剩余干燥樣品隔絕空氣密封保存，使用EHEIMML204快速水分儀測定樣品的剩余水分。1.3孔結(jié)構(gòu)與比表面表征對不同溫度程序干燥完成的煤樣進(jìn)行110℃真空5h預(yù)處理，使用MicromeriticsASAP2020物理吸附儀對干燥后煤樣進(jìn)行孔結(jié)構(gòu)及比表面表征測試。2結(jié)果與討論2.1基礎(chǔ)理化性質(zhì)2.1.1原煤工業(yè)分析與元素分析蒙東原煤工業(yè)分析與積隨孔徑增大而降低，結(jié)合2-c圖，可以發(fā)現(xiàn)，微孔主要分布于0-1nm范圍，在大于1nm范圍的孔明顯減少，并可以推斷中孔體積較小，孔道較少，因此，該樣品內(nèi)部主要的孔結(jié)構(gòu)為大孔、裂隙，水分主要賦存于這些大孔、裂隙中。由遲滯環(huán)形態(tài)可以看出，蒙東褐煤中含有大量尺寸較大的不均勻狹縫狀孔道結(jié)構(gòu)，且遲滯環(huán)延續(xù)至p/p0≈0，因此判斷該煤顆粒內(nèi)部主要水分賦存位點為不均勻的狹縫狀中孔、大孔及裂隙，這種不均勻性也增加了水分脫除所需要的能量。2.2干燥過程分析不同干燥溫度程序干燥曲線如下圖3所示：ab圖3蒙東褐煤干燥曲線與干燥速率曲線由圖3-a所知，水分含量隨干燥過程的進(jìn)行而減少，升溫干燥時（100-200℃、200-300℃、100-300℃），干燥先趨于平衡，出現(xiàn)平臺，隨著溫度升高，干燥速率增加，由圖3-b可以看出，初始溫度為100℃時，干燥速率很低，約為0.24%/min，且?guī)缀醣３植蛔�，即干燥平衡，此時水分含量約為28.9%。初始溫度為200℃，隨著干燥的進(jìn)行，速率呈現(xiàn)下降趨勢，6min后速率下降放緩，干燥接近平衡，水分含量約為14.4%，此過程可以描述為：當(dāng)顆粒被加熱至目標(biāo)溫度，顆粒內(nèi)較大孔隙中水分產(chǎn)生的蒸氣壓驅(qū)動水分克服孔道阻力及摩擦力隨孔道排出，到達(dá)顆粒表面汽化，此孔徑范圍內(nèi)水分干燥完成后，接近干燥平衡，較小孔隙內(nèi)水分因蒸氣壓不足以克服阻力，不被驅(qū)動排出，隨溫度的升高，產(chǎn)生的蒸氣壓升高，更多水分可以克服阻力排出，直到完成此孔徑范圍水分干燥。當(dāng)進(jìn)行降溫干燥時（200-100℃、300-200℃、300-100℃），水分含量和干燥速率隨干燥的進(jìn)行而降低，初始溫度為300℃時，8min左右達(dá)到干燥平衡，水分含量約為孔道結(jié)構(gòu)演化探究-數(shù)控滾圓機(jī)滾弧機(jī)折彎機(jī)張家港電動滾圓機(jī)滾弧機(jī)折彎機(jī)本文有公司網(wǎng)站全自動倒角機(jī)采集轉(zhuǎn)載中國知網(wǎng)整理，http://www.daojiaoj.com