褐煤水分对低温氧化特性影响的研究现状

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1、文章编号：2095-1248（2016）03-0088-05能源与环境工程褐煤水分对低温氧化特性影响的研究现状1112121赵欢，辛斌斌，王阔，余江龙，耿秀振，ＡｒａｓｈＴａｈｍａｓｅｂｉ，张静（1.沈阳航空航天大学航空航天工程学部（院），沈阳110136；2.辽宁科技大学化学工程学院，辽宁鞍山114051）摘要：论述了褐煤的低温氧化过程，即氧化诱发期内氧在煤表面进行扩散、吸附，与煤中的活性基团反应放热，生成固体氧化产物的过程。介绍了褐煤中水分本身对煤的低温氧化具有促进和（或）阻碍作用，含有关键水分的褐煤最容易发生低温氧化。褐煤

2、干燥过程中水分的脱除导致孔结构的坍塌、含氧官能团的生成与（或）消除以及自由基浓度和种类的改变。褐煤水分本身与水分散失引起的物理化学结构的变化共同影响着褐煤的低温氧化行为。关键词：褐煤；低温氧化；干燥提质；水分中图分类号：ＴＤ849；ＴＱ53文献标志码：Ａdoi：10．3969／ｊ．ｉｓｓｎ．2095-1248．2016．03．015ResearchontheeffectofmoistureonlowtemPeratureoxidationoflignite1112121ＺＨＡＯＨｕａｎ，ＸＩＮＢｉｎ-ｂｉｎ，ＷＡＮＧＫｏｕ，ＹＵ

3、Ｊｉａｎｇ-ｌｏｎｇ，ＧＥＮＧＸｉｕ-ｚｈｅｎ，ＡｒａｓｈＴａｈｍａｓｅｂｉ，ＺＨＡＮＧＪｉｎｇ（1.ＦａｃｕｌｔｙｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ110136，Ｃｈｉｎａ；2.ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｉａｏｎｉｎｇ，Ａｎｓｈａｎ114051，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｌｏｗ-ｔｅ

4、ｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｌｉｇｎｉｔｅ，ｉｎｗｈｉｃｈｏｘｙｇｅｎｄｉｆｆｕｓｅｓａｎｄａｄｓｏｒｂｓｏｎｃｏａｌｓｕｒｆａｃｅａｎｄｅｘｏｔｈｅｒｍａｌｒｅａｃｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｏｘｙｇｅｎａｎｄａｃｔｉｖｅｇｒｏｕｐｓｉｎｃｏａｌｏｃｃｕｒｓｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｓｏｌｉｄｏｘｙｇｅｎａｔｅｄｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｗａｔｅｒｉｎｌｉｇｎｉｔｅｐｌａｙｅｄａｃａｔａｌｙｔｉｃａｎｄ（ｏｒ）ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙｅｆｆｅｃｔｓｏｎｃｏａｌｏｘｉｄａｔｉｏｎａｔｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｌｉｇｎｉｔｅａｔａｃｒｉ

5、ｔｉｃａｌｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｒａｎｇｅｓｈｏｗｓｔｈｅｍｏｓｔｒａｐｉｄｏｘｉｄａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｏｆｗａ-ｔｅｒｄｕｒｉｎｇｐｒｅ-ｄｒｙｉｎｇｌｅａｄｓｔｏｃｏｌｌａｐｓｅｏｆｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄ（ｏｒ）ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｏｘｙｇｅｎ-ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓａｎｄｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｆｒｅｅｒａｄｉｃａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｓｐｅｃｉｅｓ．Ｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉ-ｃａｌｓｔｒｕｃｔｕ

6、ｒｅｃａｕｓｅｄｂｙｗａｔｅｒａｎｄｍｏｉｓｔｕｒｅｌｏｓｓｉｎｌｉｇｎｉｔｅｈａｖｅａｃｏｍｂｉｎｅｄｅｆｆｅｃｔｏｎｌｏｗ-ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｘｉｄａ-ｔｉｏｎｏｆｌｉｇｎｉｔｅ．Keywords：ｌｉｇｎｉｔｅ；ｌｏｗ-ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｄｒｙｉｎｇａｎｄｕｐｇｒａｄｉｎｇ；ｍｏｉｓｔｕｒｅ褐煤的世界储量占煤炭总储量近一半，我国碳排放高。褐煤的干燥提质技术是目前公认的高也有丰富的褐煤资源，在未来一次能源供应中将效利用褐煤资源的重要技术。褐煤经干燥提质起到重要作用。褐煤是一种低品质能源，含水量后

7、，部分水分脱除，燃烧热值会提高，然而提质后［1］和含氧量高，有些矿区褐煤的含灰量也较高，热值的褐煤易发生风化和自燃，对褐煤的生产、运低，因此，褐煤在转化过程中的热效率低，产生的输、储存和应用等方面造成极大的危害。收稿日期：2015-9-17基金项目：国家自然科学基金（项目编号：51404154）作者简介：赵欢（1982-），女，辽宁沈阳人，副教授，主要研究方向：洁净煤技术，Ｅ-ｍａｉｌ：ｐｈｄｚｈａｏｈｕａｎ@163.ｃｏｍ。第3期赵欢，等：褐煤水分对低温氧化特性影响的研究现状89在低温（﹤100℃）下，一旦褐煤与空气接触，物的

8、变化外，氧在煤表面迁移过程中还伴随着物空气中的氧就会自发地扩散、吸附在煤颗粒的表理化学吸附所引起的质量和热量的变化。氧在煤面或孔隙表面，发生一系列的化学反应，放出热表面进行化学吸附是放热过程，在低温氧化过程量；长时间接触发生的氧化反应会引起煤体温度中氧吸附所引起