微波辐照对锡盟褐煤成浆性能的影响

对微波辐照锡盟褐煤提高其成浆特性进行了研究,考虑了不同辐照时间和微波功率的影响,从煤质特性、粒度分布、表面形貌和微观孔隙结构对改性前后褐煤进行分析。结果表明:随着辐照时间的延长和微波功率的增加,煤样的最终温度增加;煤样的含水量不断下降,由原煤的17.13%降至900 W/6 min时的1.07%,使得褐煤固水能力显著减弱;煤粉颗粒表面逐渐变得平整和规则化,煤粉粒度容易形成双峰分布;煤粉颗粒的BET比表面积有不同程度的减小,平均孔直径和孔容积有不同程度的增加。经过微波处理后,褐煤的成浆性能得到较大改善,定黏浓度可从原煤的50.13%提高到900 W/6 min时的54.68%;脱水单位能耗先减小后增加,最低脱水单位能耗为800 W/3 min时的1.82 k W·h/(kg moisture);而浆体浓度提升1%单位能耗则不断增加,最低单位能耗为800 W/1 min时的0.023 k W·h/(kg coal)。

锡盟褐煤干燥和重吸收特性的实验研究

针对内蒙古的锡盟褐煤,采用快速水分干燥仪模拟恒温蒸发干燥过程。利用扫描电镜测试发现干燥后的煤样表面形貌有所变化,出现断裂、粉化等现象。选择不同的干燥温度（70、100、120℃）、粒径（0.5~0.6、0.6~1.6、1.6~4 mm）、干燥时间（2、3.5、9、30 min）研究该褐煤的干燥和重吸收特性。发现干燥过程主要受温度、粒径的影响;而重吸收水分主要取决于最终水分含量、孔隙结构的破坏情况、粒径和环境湿度变化。将干燥过程的实验数据与常用的干燥方程进行拟合,其中Modified Henderson and Pabis模型拟合效果最好。并应用Fick扩散模型和Arrhenius经验公式计算得到该褐煤恒温蒸发干燥过程的有效扩散系数和活化能。

云南昭通褐煤低温热干燥特性的研究

采用低温加热法,以云南昭通褐煤为研究对象,以温度、煤粉粒度为变量,研究其对褐煤干燥特性的影响。结果表明:随干燥温度的提高和煤粉粒径的减小,干燥速率增大,蒸发同样水分的时间缩短,结束干燥的时间提前;温度至少在100℃以上进行云南昭通褐煤的干燥较为适宜;根据实验数据分析计算,发现Hii等人的干燥模型最适合昭通褐煤的低温热干燥过程模拟。

分散剂对煤表面特性及成浆性作用机理研究

以亚甲基萘磺酸钠为分散剂,研究了锡盟褐煤、大同烟煤和平顶山烟煤对分散剂的吸附特性,加入分散剂后煤的接触角和Zeta电位的变化规律,以及不同分散剂质量分数下煤的定黏成浆浓度,分析了煤表面特性与成浆性的关系。实验结果表明:煤的饱和吸附量与煤阶相关,随着煤变质程度的升高吸附量增大;分散剂的加入提高了变质程度较低的锡盟褐煤的接触角,而降低了变质程度较高的大同烟煤和平顶山烟煤的接触角;Zeta电位绝对值随着分散剂质量分数的增大先增大,再趋于平衡;锡盟褐煤定黏成浆浓度较低,约为53.5%,而大同烟煤和平顶山烟煤定黏成浆浓度较高,其中大同烟煤约为60%,平顶山烟煤接近68%,说明定黏成浆浓度与煤质特性关系较大;分散剂通过改变煤表面特性而显著改善煤的成浆特性;当制浆分散剂质量分数比饱和吸附量高约10%时,煤浆接近最大定黏成浆浓度。

锡盟褐煤微波干燥特性实验研究

为了能够系统地研究内蒙古锡盟褐煤微波干燥特性,对其不同粒径分布和微波输出功率下的微波薄层干燥特性进行了实验研究。结果表明:随着煤粉颗粒粒径和微波功率增大,试样干燥速率增大,干燥时间缩短;在不同微波输出功率和煤粉粒径分布下,试样的干燥特性曲线均存在快速加热阶段和降速干燥阶段;在常用的几种模型中,Midilli-Kucuk模型最适用于描述锡盟褐煤微波干燥特性;基于Fick第二定律获得的表面扩散系数随颗粒粒径和微波功率增加而增大,粒径增大时增幅尤为显著。