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探究更高效的褐煤干燥能量場施加方式及干燥過程中微觀尺度孔道結構演化過程,采用變溫干燥方式,對蒙東褐煤進行不同溫度、不同升降溫干燥步驟處理,并使用快速水分測定儀、氮氣吸附法對干燥過程和不同干燥煤樣比表面、孔結構變化進行表征,結果表明,相同條件下,降溫干燥的干燥量普遍比升溫干燥大,當初始溫度較高時,兩者趨于相等,因此在一定溫度內,降溫干燥的能效高于同等條件下的升溫干燥;另外,褐煤經過干燥處理后,孔結構總體出現塌陷,孔容與比表面積減小,升溫干燥較降溫干燥在一定程度上能夠更好地保護孔結構,使其減少塌陷,尤其是0-20 nm范圍內的孔結構,但隨初始溫度的升高,孔結構保護能力降低,同時,20-45 nm范圍的孔數量在干燥過程中出現略微的增加,即擴孔現象,表明相同條件下升溫干燥較降溫干燥在此孔徑范圍內擴孔能力強。升溫干燥和降溫干燥的不同優勢對高效干燥和孔結構保護有重要意義及應用前景。 說明變溫干燥存在比恒溫更高效的可能性。綜上述，變溫干燥在褐煤干燥中少有探究，因此本文結合變溫干燥與孔結構表征手段，對褐煤進行干燥表征。1實驗1.1樣品與儀器以蒙東褐煤為研究對象，取蒙東褐煤原煤若干，破碎至-13mm，密封保存；使工業分析儀進行元素分析和工業分析；使用EHEIMML204快速水分儀測定樣品的水分；使用MicromeriticsASAP2020物理吸附儀進行孔結構及比表面表征測試。1.2實驗裝置與方法本實驗使用自主搭建的柱狀固定床干燥實驗平臺，如下圖1所示，氮氣為保護氣，干燥過程中，內部石英管被外部包裹的電熱爐加熱，通過料層位置的熱電偶與計算機實現電熱爐的溫度控制，上部設置采樣口，便于實驗過程中采樣，孔道結構演化探究-數控滾圓機滾弧機折彎機張家港電動滾圓機滾弧機折彎機脫出水分從管下部流出，電熱爐體可以打開，便于提高降溫速率。圖1褐煤干燥實驗裝置取-13mm蒙東原煤填充于石英管內，料層厚度6cm，打開氮氣，調節流速為0.2L/min，本文有公司網站全自動倒角機采集轉載中國知網整理，http://www.daojiaoj.com  待穩定后，設置加熱控溫程序為目標溫度T1—持續時間t1—目標溫度T2—持續時間t2—降至室溫。實驗溫度和時間見下表1：表1各實驗組溫度與時間程序列表組別T變溫加熱程序開始后，每隔5min取樣，分別密封保存，最終干燥完成后，剩余干燥樣品隔絕空氣密封保存，使用EHEIMML204快速水分儀測定樣品的剩余水分。1.3孔結構與比表面表征對不同溫度程序干燥完成的煤樣進行110℃真空5h預處理，使用MicromeriticsASAP2020物理吸附儀對干燥后煤樣進行孔結構及比表面表征測試。2結果與討論2.1基礎理化性質2.1.1原煤工業分析與元素分析蒙東原煤工業分析與積隨孔徑增大而降低，結合2-c圖，可以發現，微孔主要分布于0-1nm范圍，在大于1nm范圍的孔明顯減少，并可以推斷中孔體積較小，孔道較少，因此，該樣品內部主要的孔結構為大孔、裂隙，水分主要賦存于這些大孔、裂隙中。由遲滯環形態可以看出，蒙東褐煤中含有大量尺寸較大的不均勻狹縫狀孔道結構，且遲滯環延續至p/p0≈0，因此判斷該煤顆粒內部主要水分賦存位點為不均勻的狹縫狀中孔、大孔及裂隙，這種不均勻性也增加了水分脫除所需要的能量。2.2干燥過程分析不同干燥溫度程序干燥曲線如下圖3所示：ab圖3蒙東褐煤干燥曲線與干燥速率曲線由圖3-a所知，水分含量隨干燥過程的進行而減少，升溫干燥時（100-200℃、200-300℃、100-300℃），干燥先趨于平衡，出現平臺，隨著溫度升高，干燥速率增加，由圖3-b可以看出，初始溫度為100℃時，干燥速率很低，約為0.24%/min，且幾乎保持不變，即干燥平衡，此時水分含量約為28.9%。初始溫度為200℃，隨著干燥的進行，速率呈現下降趨勢，6min后速率下降放緩，干燥接近平衡，水分含量約為14.4%，此過程可以描述為：當顆粒被加熱至目標溫度，顆粒內較大孔隙中水分產生的蒸氣壓驅動水分克服孔道阻力及摩擦力隨孔道排出，到達顆粒表面汽化，此孔徑范圍內水分干燥完成后，接近干燥平衡，較小孔隙內水分因蒸氣壓不足以克服阻力，不被驅動排出，隨溫度的升高，產生的蒸氣壓升高，更多水分可以克服阻力排出，直到完成此孔徑范圍水分干燥。當進行降溫干燥時（200-100℃、300-200℃、300-100℃），水分含量和干燥速率隨干燥的進行而降低，初始溫度為300℃時，8min左右達到干燥平衡，水分含量約為孔道結構演化探究-數控滾圓機滾弧機折彎機張家港電動滾圓機滾弧機折彎機本文有公司網站全自動倒角機采集轉載中國知網整理，http://www.daojiaoj.com