水熱提質(zhì)對低階煤物理化學性質(zhì)影響的實驗研究

1、國內(nèi)圖書分類號：TQ53學校代碼：10213國際圖書分類號：621密級：公開工學碩學碩士學士學位論文位論文水熱提質(zhì)對低階煤物理化學性質(zhì)影響的實驗研究博士研究生：趙博駿導師：趙廣播教授申請學位：工學碩士學科：熱能工程所在單位：能源科學與工程學院答辯日期：2016年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學萬方數(shù)據(jù)哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文I摘要低階煤具有高水分、高揮發(fā)分和高化學反應活性等特點，干燥后極易發(fā)生水分復吸和自燃現(xiàn)象，因此尋求有效的深度

2、脫水提質(zhì)技術是低階煤利用的關鍵。在眾多低階煤提質(zhì)技術中，水熱脫水提質(zhì)技術因其良好的脫水和深度提質(zhì)效果成為近年來低階煤領域的研究熱點。基于上述背景，本文以霍林河褐煤作為主要研究對象，在研究水熱脫水提質(zhì)對低階煤理化特性影響的同時，與氮氣氣氛下的熱提質(zhì)進行對比，重點關注提質(zhì)低階煤水分復吸及自燃特性變化。此外，為解決常規(guī)水熱提質(zhì)工藝中存在的問題，本文采用煤水分離的實驗方法對低階煤進行飽和蒸汽條件下的提質(zhì)處理，并與水熱提質(zhì)樣品進行對比驗證該技術可

3、行性，通過不同形態(tài)水分作用效果差異初步探索水分在褐煤提質(zhì)過程中的作用機制。研究結(jié)果表明，褐煤經(jīng)水熱提質(zhì)后碳元素含量升高，氧元素含量下降，煤階向高階煤靠攏，表面形貌趨于平滑和致密，而氮氣氣氛下熱提質(zhì)作用對褐煤提質(zhì)作用有限。水熱提質(zhì)煤樣內(nèi)部含氧官能團含量大幅降低，且隨提質(zhì)終溫提高官能團脫除效果顯著增強，脫除效果優(yōu)于常規(guī)熱提質(zhì)。水熱提質(zhì)后低階煤水分復吸能力顯著降低，且降低幅度高于氮氣熱提質(zhì)處理，隨水熱提質(zhì)終溫升高，提質(zhì)煤樣水分復吸能力進一步下

4、降，這與褐煤內(nèi)部含氧官能團的脫除關聯(lián)性較高。水熱提質(zhì)后褐煤氧化自燃傾向降低，但提質(zhì)過程并未對其燃燒性能產(chǎn)生較大影響。因此相比于常規(guī)熱氣流處理，水熱法是一種性能更為優(yōu)異的低階煤脫水提質(zhì)工藝。飽和蒸汽提質(zhì)煤樣的煤質(zhì)變化與水熱提質(zhì)接近。經(jīng)提質(zhì)處理后褐煤空干基含水量顯著下降，持水能力降低；提質(zhì)煤碳元素含量升高，氧元素含量下降，AOC逐漸下降；飽和蒸汽提質(zhì)煤表面形貌與水熱提質(zhì)煤樣相似，褐煤表面漸趨平滑致密，但仍存在部分顆粒狀結(jié)構(gòu)；飽和蒸汽提質(zhì)能夠