低温氧化过程中氧在褐煤表面的迁移规律的实验研究

发布时间：2018-04-08 13:34

  本文选题：褐煤　切入点：干燥　出处：《沈阳航空航天大学》2017年硕士论文

【摘要】：褐煤干燥会引起煤本身物理结构的变化,这势必会影响煤低温氧化过程中氧在褐煤表面的迁移规律。本文以一种印尼褐煤为研究对象,对其进行不同干燥方式、程度的干燥,利用比表面积分析测试仪等先进仪器,研究褐煤干燥对煤样物理结构的影响。针对干燥煤样,分别在线性升温和恒温两种控温条件下进行低温氧化模拟实验,监测氧化过程中煤样的氧化自热和气体产物(CO、CO2)的变化规律,分析干燥引起的煤样物理结构变化对其低温氧化特性的影响,系统研究干燥方式、程度对煤在低温氧化过程中氧迁移规律的影响。实验结果表明:褐煤中的中孔,随氮气干燥强度的加强先增加后由于坍塌而减少,随真空干燥强度增加单调增加。氮气干燥水分含量为6-13%的煤样中中孔数量最多,低温氧化速率最高。褐煤原煤在氧化过程中气体产物的生成速率随粒径的减小和气体流速的增加而增大,但随煤中水分的减少而减小。真空全干燥的煤样和原煤在气体生成速率与影响因素的关系相类似。小孔中氧与褐煤的低温氧化反应主要由动力学而非扩散控制。温度是影响氧迁移的重要因素,随着氧化温度的升高,煤的低温氧化不断加剧,大量气体产物生成。高气体流速与高氧浓度对褐煤的低温氧化影响相类似,都是通过增大氧的扩散迁移速率加剧煤的低温氧化。气体流速对氮气干燥煤样的氧化过程影响不大,说明孔结构的变化对褐煤低温氧化过程中的氧迁移规律有重要影响。
[Abstract]:The drying of lignite will cause the change of the physical structure of the coal itself, which will inevitably affect the migration of oxygen on the surface of lignite in the process of coal oxidation at low temperature.In this paper, a kind of Indonesian lignite is used as the research object. The effect of lignite drying on the physical structure of coal sample is studied by using advanced instruments such as specific surface area analysis tester and so on.The influence of the physical structure change of coal sample caused by drying on the oxidation characteristics at low temperature is analyzed, and the influence of drying mode and degree on the oxygen migration of coal in the process of low temperature oxidation is studied systematically.The experimental results show that the mesopore in lignite firstly increases with the increase of nitrogen drying strength and then decreases due to collapse, and increases monotonously with the increase of vacuum drying strength.The coal samples with 6-13% moisture content in nitrogen drying had the most mesoporous number and the highest oxidation rate at low temperature.The gas product formation rate of lignite raw coal increases with the decrease of particle size and gas flow rate, but decreases with the decrease of moisture content in lignite raw coal.The relationship between the rate of gas formation and the influence factors of coal samples and raw coal in vacuum drying is similar.The oxidation of oxygen with lignite at low temperature is controlled by kinetics rather than diffusion.Temperature is an important factor affecting oxygen migration. With the increase of oxidation temperature, the low temperature oxidation of coal increases and a large number of gas products are formed.The effect of high gas flow rate on low temperature oxidation of lignite is similar to that of high oxygen concentration.The gas flow rate has little effect on the oxidation process of nitrogen dried coal, which indicates that the change of pore structure has an important effect on oxygen migration during low temperature oxidation of lignite.
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD849.2

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本文编号：1721867