褐煤低温水热改质工艺研究

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论文对内蒙古霍林河褐煤进行了水热改质研究。考察了改质温度、停留时间、固液比、粒度对霍林河褐煤水热改质的影响,还考察了汽爆作用、原煤灰分对改质作用的影响,同时还研究了改废水重复利用的问题。  通过试验研究发现,温度是霍林河褐煤水热改质的关键因素,对霍林河褐煤水热改质影响最为显著,温度越高,改质褐煤煤质越好;停留时间、原煤灰分、汽爆作用对改质结果影响较小;固液比、粒度对改质无影响;水热作用对改质褐煤有明显的破碎作用;废水可重复利用,利用废水对霍林河褐煤进行改质与自来水改质效果相同;汽爆作用后,改质褐煤水分降低,灰分升高,250℃时,水分比未经过汽爆作用的改质褐煤降低了8.4%,灰分升高约68%。  论文中对改质褐煤进行了孔隙结构分析,研究了霍林河褐煤改质前后含氧官能团的变化,分析了改质褐煤吸水性,并评估了改质褐煤制浆和冷压成型的性能。  研究发现,改质褐煤比表面积比原煤大,呈现先增加后减小的趋势。改质褐煤孔径比原煤小,孔容增大。水热改质后褐煤表面含氧官能团大幅降低,褐煤羧基含量从230℃开始迅速减少,酚羟基在250℃左右开始迅速减少,羧基的脱除量远大于酚羟基脱除量。水热改质后霍林河褐煤吸水性明显降低。改质褐煤吸水性与改质温度密切相关,随改质温度升高,吸水性呈现出先增加后减小的趋势,250℃时改质褐煤吸水能力最强,吸水性比原煤降低了28%,270℃时吸水能力最弱,吸水性比原煤降低了48%。霍林河褐煤水热改质后成浆性及成型性均显著增加。水热改质后,最大成浆浓度提高了25.7%,冷压型煤抗压强度增加了52%。
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