探究更高效的褐煤干燥能量场施加方式及干燥过程中微观尺度孔道结构演化过程,采用变温干燥方式,对蒙东褐煤进行不同温度、不同升降温干燥步骤处理,并使用快速水分测定仪、氮气吸附法对干燥过程和不同干燥煤样比表面、孔结构变化进行表征,结果表明,相同条件下,降温干燥的干燥量普遍比升温干燥大,当初始温度较高时,两者趋于相等,因此在一定温度内,降温干燥的能效高于同等条件下的升温干燥;另外,褐煤经过干燥处理后,孔结构总体出现塌陷,孔容与比表面积减小,升温干燥较降温干燥在一定程度上能够更好地保护孔结构,使其减少塌陷,尤其是0-20 nm范围内的孔结构,但随初始温度的升高,孔结构保护能力降低,同时,20-45 nm范围的孔数量在干燥过程中出现略微的增加,即扩孔现象,表明相同条件下升温干燥较降温干燥在此孔径范围内扩孔能力强。升温干燥和降温干燥的不同优势对高效干燥和孔结构保护有重要意义及应用前景。 说明变温干燥存在比恒温更高效的可能性。综上述，变温干燥在褐煤干燥中少有探究，因此本文结合变温干燥与孔结构表征手段，对褐煤进行干燥表征。1实验1.1样品与仪器以蒙东褐煤为研究对象，取蒙东褐煤原煤若干，破碎至-13mm，密封保存；使工业分析仪进行元素分析和工业分析；使用EHEIMML204快速水分仪测定样品的水分；使用MicromeriticsASAP2020物理吸附仪进行孔结构及比表面表征测试。1.2实验装置与方法本实验使用自主搭建的柱状固定床干燥实验平台，如下图1所示，氮气为保护气，干燥过程中，内部石英管被外部包裹的电热炉加热，通过料层位置的热电偶与计算机实现电热炉的温度控制，上部设置采样口，便于实验过程中采样，孔道结构演化探究-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机折弯机脱出水分从管下部流出，电热炉体可以打开，便于提高降温速率。图1褐煤干燥实验装置取-13mm蒙东原煤填充于石英管内，料层厚度6cm，打开氮气，调节流速为0.2L/min，本文有公司网站全自动倒角机采集转载中国知网整理，http://www.daojiaoj.com  待稳定后，设置加热控温程序为目标温度T1—持续时间t1—目标温度T2—持续时间t2—降至室温。实验温度和时间见下表1：表1各实验组温度与时间程序列表组别T变温加热程序开始后，每隔5min取样，分别密封保存，最终干燥完成后，剩余干燥样品隔绝空气密封保存，使用EHEIMML204快速水分仪测定样品的剩余水分。1.3孔结构与比表面表征对不同温度程序干燥完成的煤样进行110℃真空5h预处理，使用MicromeriticsASAP2020物理吸附仪对干燥后煤样进行孔结构及比表面表征测试。2结果与讨论2.1基础理化性质2.1.1原煤工业分析与元素分析蒙东原煤工业分析与积随孔径增大而降低，结合2-c图，可以发现，微孔主要分布于0-1nm范围，在大于1nm范围的孔明显减少，并可以推断中孔体积较小，孔道较少，因此，该样品内部主要的孔结构为大孔、裂隙，水分主要赋存于这些大孔、裂隙中。由迟滞环形态可以看出，蒙东褐煤中含有大量尺寸较大的不均匀狭缝状孔道结构，且迟滞环延续至p/p0≈0，因此判断该煤颗粒内部主要水分赋存位点为不均匀的狭缝状中孔、大孔及裂隙，这种不均匀性也增加了水分脱除所需要的能量。2.2干燥过程分析不同干燥温度程序干燥曲线如下图3所示：ab图3蒙东褐煤干燥曲线与干燥速率曲线由图3-a所知，水分含量随干燥过程的进行而减少，升温干燥时（100-200℃、200-300℃、100-300℃），干燥先趋于平衡，出现平台，随着温度升高，干燥速率增加，由图3-b可以看出，初始温度为100℃时，干燥速率很低，约为0.24%/min，且几乎保持不变，即干燥平衡，此时水分含量约为28.9%。初始温度为200℃，随着干燥的进行，速率呈现下降趋势，6min后速率下降放缓，干燥接近平衡，水分含量约为14.4%，此过程可以描述为：当颗粒被加热至目标温度，颗粒内较大孔隙中水分产生的蒸气压驱动水分克服孔道阻力及摩擦力随孔道排出，到达颗粒表面汽化，此孔径范围内水分干燥完成后，接近干燥平衡，较小孔隙内水分因蒸气压不足以克服阻力，不被驱动排出，随温度的升高，产生的蒸气压升高，更多水分可以克服阻力排出，直到完成此孔径范围水分干燥。当进行降温干燥时（200-100℃、300-200℃、300-100℃），水分含量和干燥速率随干燥的进行而降低，初始温度为300℃时，8min左右达到干燥平衡，水分含量约为孔道结构演化探究-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机折弯机本文有公司网站全自动倒角机采集转载中国知网整理，http://www.daojiaoj.com