宝日褐煤及其干燥煤和半焦的润湿热变化规律.pdf

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1、第38卷第2期煤炭转化Vo1．38No．22015年4月COALC0NVERS10NApr．2015宝日褐煤及其干燥煤和半焦的润湿热变化规律孙任晖”何立新郜丽娟。郭屹摘要采用vRC微量热仪研究了宝日希勒褐煤及其500℃热解半焦在25℃下的润湿热．结果表明，褐煤的含水量对润湿热有较大影响，含水量低于16的干燥煤润湿热随着含水量的降低而增加，含水量高于16的宝日褐煤润湿时的放热量可忽略不计；半焦在空气中由于氧化吸湿，润湿热降低，暴露48h后润湿热降低为原来的1／2，暴露240h后润湿热降为原来的12，并不再随暴露时间的增加而降低；半焦的

2、润湿热与半焦粒度无关，而润湿时的放热速率随粒度的增大而降低；褐煤的表面官能团与半焦的表面官能团有较大差别．研究表明，表面官能团对润湿热有较大影响．关键词褐煤，半焦，自燃，润湿热，表面官能团中图分类号TQ531．11mm，1mm3mm，3mm～6mm三个粒度范围0引言的煤样．褐煤占我国煤炭储量的13，随着我国经济的原煤：取0．2mm～1mm粒度范围内的宝日褐快速发展，优质煤供应日趋紧张，褐煤的开发利用日煤作为原煤样品．益受到重视．[1-2]目前，国内外开发的褐煤提质技术半焦：取3mm～6mm褐煤在管式炉中以500。C有很多，其中比较有

3、代表性的有干燥脱水提质、热解热解1h，在氮气气氛下冷却至常温，经破碎筛分后提质和成型提质技术[3-s]，但褐煤经干燥和热解后易得到

4、析和元素分析l％)Table1Proximateandultimateanalysisofsamples()面产生润湿效应．[8原煤在水中润湿是放热过程，煤ProximateanalysisUltimateanalysis(d)表面的极性官能团数量决定了其润湿热的高sp。—瓦—瓦■————低．[9-113但目前关于褐煤、不同程度干燥褐煤及其半Rawcoa110．4259．8640．1817．5746．273．280．860．82焦润湿热变化的研究极少，对褐煤提质产物的自燃Semi—coke15．3410．6980．311．0972．

5、302．441．090．41机理缺少认识．本实验研究了不同干燥程度褐煤、新氧化半焦：取0．355mm～1mm半焦平铺成鲜半焦、空气中不同氧化程度半焦的润湿热变化，以150mm×150mm×3mm的料堆，在空气中(室温及半焦粒度对润湿热的影响，以期为深入认知褐煤23℃～25℃)自然吸湿氧化不同时间(24h～提质产物的自燃机理提供理论依据，为预防干燥褐360h)，制得氧化半焦样品．煤和半焦在堆放储存中发生的自燃提供参考．不同含水量的干燥煤：将1mm～3mm宝日褐煤在氮气保护干燥箱中经过不同时问的干燥后制1实验部分得．将等量原煤置于A，B

6、两个表面皿中，置于25。C干燥箱内．每隔20min称量A表面皿失重，计算此1．1样品制备时煤样含水率，同时从B表面皿取样进行润湿热测实验用煤为内蒙古呼伦贝尔宝日希勒煤田褐煤量．当A表面皿30min失重低于0．0015g时，将(以下简称宝日褐煤)，经过破碎筛分后取o．2mm～干燥温度升高为107℃，干燥1h，得到二次干燥后*国家高技术研究发展计划(863)项目(2011AA05A202)．1)博士、工程师；2)博士、高级工程师；3)工程师；4)博士、教授级高级工程师，北京低碳清洁能源研究所，100024北京收稿日期：2014—05—3

7、0；修回日期：2014—09—10第2期孙任晖等宝日褐煤及其干燥煤和半焦的润湿热变化规律煤样，称量A表面皿失重，计算此时煤样含水率，从峰(1346cm_。～1406cm-1)；8)C—O峰(1O91B表面皿取样再进行润湿热测量．cm～1157cm)；9)酚、醇、醚、酯的C—O一峰(966cm～1027cm-1)；10)芳香C—H的变形振1．2装置与仪器动峰(725cm～857cm’．[12-1s]由图2b可以看实验采用英国THT公司的／2RC微量热仪测出，热解后的褐煤半焦表面官能团吸收峰数量明显定样品煤／半焦的润湿热，设备测量精度为

8、5w，装减少，仍存在的官能团包括：1550ern处芳香杂环置见图1．原煤、半焦和氧化半焦样品的表面形貌分吸收带；1360cm处一CH3峰；1100cm处羟析采用冷场发射扫描电子显微镜(NOVA基、酸酐、酯类化合物吸收峰；750cm处芳