影响型煤成型质量的工艺参数研究

采用腐植酸钠、 膨润土和高岭土作为复合型煤黏结剂, 以常温强度、 高温强度和热稳定性作为型煤试样的主要性能检测指标, 考察了原煤粒度组成、 成型水分、 搅拌时间、 干燥温度和干燥时间对型煤性能的影响, 得出了影响型煤质量的最佳工艺参数： 原煤的最佳粒度组成为粒径在0 ~0. 85 mm的占60%左右,0. 85 ~3 mm的占40%左右; 成型水分为12% ~ 14%; 干燥时间为2 h;干燥温度150 ~180 益; 条件允许时, 搅拌时间越长越好, 实际生产中, 取5 min为宜。     

低阶煤干燥过程水分析出动力学行为分析

使用热重分析仪对伊敏褐煤(YM煤)和天池能源次烟煤(TC煤)进行干燥过程实验研究,采用等转化率等方法对低阶煤热重数据进行分析,得到煤中水分析出活化能E。根据求得的活化能,由Achar方程和Coats-Redfern方程确定最概然机理函数,并确定干燥过程级数n和指前因子A。同时,采用差式扫描量热法(DSC)对煤中不同赋存形式的水分进行定量分析,以此验证热重分析结果。结果表明:低阶煤水分析出的活化能E为45~55 k J/mol,干燥过程遵循简单级数模型f(α)=(1-α)n,n≠1。YM煤水分析出活化能为53.28 k J/mol,干燥过程级数n=1.82~1.95,指前因子A=(3.52~3.96)×108s-1;TC煤水分析出活化能为47.44 k J/mol,干燥过程级数n=1.39~1.44,指前因子A=(6.62~8.17)×107s-1。DSC的定量分析结果表明,低阶煤中以自由水和弱束缚水为主的不稳定组分含量达到70%~80%。干燥过程中,自由水先析出,其析出活化能略高于纯水蒸发活化能;强束缚水在干燥末期析出,其析出活化能随干燥过程的进行急剧升高,且远大于纯水蒸发活化能。     

干燥脱水工艺对煤低温氧化活化能影响的研究

以高水分低阶煤为研究对象,考察了煤的低温干燥脱水工艺条件,并采用热重分析法研究了不同干燥条件对煤的氧化及自燃性能的影响.结果表明:用170℃热空气干燥10min可将煤中水分从30%降低至15%以下, 低位发热量从18.63MJ/kg提高到23.51MJ/kg;煤的脱水活化能增加,吸氧增重活化能降低,煤在干燥过程中的氧化程度加深,自燃倾向性增强.     

基于振动混流技术的褐煤干燥试验研究

以SZ-200 t/h型振动混流干燥系统为研究对象,在不同热风温度、褐煤粒径及给煤量工况条件下进行了神华金峰矿褐煤干燥特性的试验研究,探讨了煤样粒径、给煤量、入口风温等因素对褐煤干燥特性的影响规律。结果表明:在干燥温度一定的工况下,褐煤粒径对干燥速率影响高于给煤量的影响,而且粒径越小,褐煤气化的比表面就越大,从而大大加速了干燥过程,粒径是影响换热的主要因素;提高干燥热风温度,减小褐煤粒径及给煤量,褐煤干燥效果越好、品质越高,即去水率越大,发热量越高,同时干燥速率也越大。     

低温干燥对神华金烽矿煤结构和自燃性的影响

为研究含水量高的低阶煤在低温干燥过程中的结构变化,以神华金烽矿煤为研究对象进行了大风量低温对流干燥试验,采用230℃以下的热空气作为干燥热源和介质,在热风流量2.0m3/min,干燥10 min的条件下用固定床干燥设备对煤脱水,并采用扫描电子显微镜(SEM)表征煤的表面形貌,用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征煤中化学键及官能团在干燥前后的变化。研究结果表明:170℃热空气可将煤中水分从30%降至15%以下;超过170℃的热空气在干燥过程中对煤的低温氧化作用严重,使煤的微观结构渐趋粉化,煤中桥键和侧链等官能团氧化消失,影响干燥后煤的自燃性。     

干燥温度对褐煤干燥后复吸特性的影响

采用自制卧式干燥实验台,制得不同干燥温度下的褐煤煤样,采用核磁共振法测定干燥试样的有效含水孔隙,采用傅里叶红外法测定试样的表面含氧官能团,使用自制复吸实验装置测定不同干燥程度褐煤煤样的平衡含水率。实验结果表明,对于低温干燥褐煤(干燥温度为140~230℃,干燥时间为10 min),干燥温度对褐煤的有效含水孔隙体积影响较小,对主要含氧官能团影响较大,煤中主要含氧官能团表现为随干燥温度升高先减少后增加。对于高温干燥褐煤(干燥温度为600~800℃,干燥时间为30 s),干燥温度对褐煤的有效含水孔隙体积和含氧官能团均有较大影响,表现为随干燥温度升高有效含水孔隙体积减少,含氧官能团增多。不同干燥条件下,干燥褐煤的复吸特性影响因素不同,低温干燥条件下,干燥温度通过改变褐煤含氧官能团数量来影响干燥褐煤复吸特性,而有效含水孔隙结构是高温干燥褐煤平衡含水量的主导因素。     

实验室空气干燥煤样方法探究

运用正交法对影响制备一般分析试验煤样的空气干燥时间、冷却时间进行试验分析,分别得到了内水较低的煤及内水较高的煤达到空气干燥状态的最佳试验条件。     

超临界甲烷等温吸附模型对构造煤的适用性研究

为探讨超临界条件下甲烷等温吸附模型对构造煤的适用性,以许疃矿为研究区采集样品,对相同煤级的5个煤样分别进行了空气干燥基和干燥无灰基甲烷等温吸附实验,以标准偏差为准分析了各模型的拟合效果。研究表明:模型对碎裂煤、片状煤甲烷超临界吸附拟合效果均较好,对揉皱煤、糜棱煤的拟合效果较差;D-R-3、D-A-1、D-A-2和D-A-3模型拟合效果较为理想,而BBET-1、D-R-1、D-R-2和F模型拟合效果较差。模型适用的压力范围及对p~0的处理、计算方法是影响超临界条件下模型适用性的重要因素。     

青龙寺井田主采煤层古泥炭沼泽演化规律研究

煤相及相关地球化学特征可揭示主采煤层形成时古泥炭沼泽的水介质条件及演化序列,为煤炭清洁利用、富油煤的赋存特征等研究提供地质依据。基于神府矿区青龙寺井田主采煤层5~(-2)煤的显微组分特征、煤化学性质和元素地球化学等测试分析结果,划分了宏观煤岩类型,总结了煤化学特征,重点对该煤层的煤相及微量元素分布特征开展了精细研究。结果表明:从底板至顶板方向,5~(-2)煤层垂向显微组分含量构成6个演化旋回,对应煤相演化的6个阶段,其中第Ⅰ阶段至第Ⅲ阶段,成煤作用由湖泊湿地沼泽相开始,至下三角洲平原低位沼泽相或山前冲积平原干燥森林沼泽相结束。第Ⅳ阶段至第Ⅵ阶段,成煤作用主体经历了湖泊湿地沼泽相。时间序列上,5~(-2)煤层的沼泽水体的水介质条件呈现出波动式变化,第Ⅰ、第Ⅱ和第Ⅳ阶段水动力条件经历了由强变弱的演化过程,第Ⅲ阶段水动力条件经历了由强变弱再增强的演化过程,第Ⅴ阶段至第Ⅵ阶段水动力条件由弱至强的演化趋势,阶段内部存在不同程度的波动变化。单个旋回多表现为底部盐度低、顶部盐度高的特征,且各演化阶段盐度变化的趋势与煤岩学参数指示的水动力条件变化趋势基本一致。     

褐煤负压干燥动力学研究

运用真空干燥箱,进行了不同压强、不同温度组合下的褐煤负压干燥试验研究,根据煤样含水率与干燥时间之间对映规律,提出一个简单数学模型,并引入干燥压强、干燥温度有关的系数k、m,得到褐煤负压干燥的动力学方程X=X_(0e)~(-kt)~m及干燥速率方程dX/dt=X_(0e)~(-kt)~m(-kmt~(m-1));另外,对干燥温度和压强对煤样终点含水率的影响进行了分析探讨,结果表明:使煤样水分能够彻底脱除的煤内孔隙半径均在纳米级,环境压强越小、温度越大,煤样最终含水率越小,说明煤中存在大量盲孔,小的外输能量(压力梯度、温度梯度)不足以使盲孔破裂。