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两种不同脱水方式对褐煤结构的影响

更新时间：2009-03-28

1 实验准备

为确保此次褐煤脱水实验结果的可靠性，所选择的褐煤为内蒙古自治区锡林郭勒盟产的褐煤，经过简单的处理，使褐煤碎块直径到1cm以下，并进行精细研磨，直至褐煤粉粒直径降低到120μm以下。

1.1 品牌效应优势明显 坚持把品牌建设作为提高韭菜产品市场竞争能力。2003年“武山韭菜”被中国绿色食品发展中心首家认证为绿色A级食品,开创了全国同类产品认证的先例；2005年11月，武山县被农业部中国特产之乡暨推介委员会命名为“中国韭菜之乡”；2013年“武山韭菜”获得国家地理标志。“燕家韭菜”“清池韭菜”基地被甘肃省无公害产品产地认定委员会认定为无公害蔬菜基地。随着品牌效应的逐步显现，市场竞争力进一步增强，产地批发价格也逐年上涨。如甘谷县“燕家韭菜”上市期间每天约有40多名外地客商驻地，发送韭菜量达200 t以上，且价格高于其他地方0.1～0.2元/kg。

2 采样脱水

2.1 热压脱水

在褐煤脱水方面，采用热压脱水是一种较常见的脱水方式，在此次实验过程中，将已经制备完成的100g褐煤煤粉倒入反应釜中。为保证实验结果的科学性，在反应釜内气压与温度的控制方面，借助氮气的持续冲入使其气压达到2.5MPa，实验时的反应釜内温度以150℃～200℃最为适宜，将此环境参数保持60min。在150℃的热压脱水实验后的取样温度应当设定为90℃，而200℃的热压脱水实验后的取样温度则以150℃最佳。对所得褐煤粉的H/C和O/C比值进行检测，结果如表1中X-150P、X-200P所示。

 

表1 两种温度下褐煤粉脱水后的工业分析与元素分析结果

  

样品 工业分析 元素分析 原子比Mad/%Aad/% Vad/% Cdaf/%Hdaf/%Ndaf/% Sdaf/%Odaf/% H/C O/C X-RC 35.65 6.23 35.19 63.75 5.61 0.95 0.42 21.17 1.04 0.32 X-150C 7.57 7.79 53.97 64.86 5.45 0.96 0.42 28.21 0.99 0.31 X-200C 5.61 8.56 49.33 66.19 5.47 0.96 0.44 28.84 0.98 0.28 X-150P 9.46 6.41 43.59 64.82 5.51 0.95 0.42 28.19 0.99 0.31 X-200P 4.57 9.43 39.41 66.36 5.53 0.96 0.44 26.61 0.98 0.28

2.2 四氢化萘脱水

分两次称取褐煤粉样品50g，并量取四氢化萘150mL，将已经称好的煤粉倒入反应釜中，与150mL四氢化萘充分混合，在冲入氮气的过程中，将反应釜内气压控制在2.5MPa，搅拌速度设定为300r/min。当反应釜内温度分别升至150℃和200℃时停止搅拌，静置1h后进行固液分离，过滤后的固体使用苯进行反复清洗。通过工业分析与元素分析，可以得到经过四氢化萘脱水后的褐煤粉其H/C和O/C比值的不同，具体如表1中的X-150C、X200C所示。

3 常见褐煤脱水后的结构测量方法

3.1 孔隙度分析

在孔隙度分析过程中，所使用到的仪器为JW-BK122W型静态氮吸附仪，通过该仪器对热压脱水实验前后的煤样进行检测，得到不同情况下的煤样孔隙度结果。

3.2 FT-IR分析

FT-IR分析利用NMIS0型傅立叶红外光谱仪对煤样进行测量，其中煤样与溴化钾（KBr）的比值为1∶160，测试范围控制在4 500～400cm-1，在保证测量精度的情况下，该设备的分辨率应当保证在4cm-1以下，扫描次数大于等于30次。

4 结果分析

通过最终测试结果分析，以上两种褐煤脱水方式都能够很大幅度上降低煤样中的含水量，由此可以说明，无论是热压脱水还是四氢化萘脱水，褐煤脱水提质方面有着较为明显的效果，具体如表2所示。

青山湖绿道环线总长约为43 km，在选线过程中发现环湖一带有较多的原有机耕路，约占绿道线路总长的30%，在绿道实际建设中，设计师对该部分机耕路进行二次利用，并借道部分市政道路，以更低碳、生态化的手段进行建设，并针对湖面浅滩地带等生态敏感性区域因地制宜地设置了栈道，保留青山湖自然的气息(图4)。

 

表2 两种脱水方式不同温度下的大孔比例变化统计表

  

样品 大孔比例/% 样品 大孔比例/%实验前 实验后 降幅 实验前 实验后 降幅X-150C 24.72 19.20 22.33% X-150P 24.72 16.20 34.47 X-200C 24.72 11.31 55.10% X-200P 24.72 8.52 65.53

5 结束语

实验证明，任意一种脱水方式对褐煤结构都有着一定程度的损伤，尽管用肉眼并不一定能够看出，这对于脱水后的褐煤使用存在一定影响。因此，研究新的褐煤脱水技术，降低因脱水导致的褐煤物理结构与化学结构变化风险，提高煤样的使用效率。

参考文献

[1]王志远，宋凯，张建胜.不同水热解条件下煤结构变化的实验研究[J].煤炭技术，2015，（3）.

[2]王冠宇，张建胜，赵勇.压力对提质褐煤性能影响的实验研究[J].煤炭技术，2014，（8）.

 
王振君
《化工设计通讯》 2018年第04期
《化工设计通讯》2018年第04期文献

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