低阶煤干燥过程水分析出动力学行为分析
来源期刊：煤炭学报2017年第11期
论文作者：李昊 张守玉 李尤 慕晨 张一帆 江锋浩 王才威 吕俊复
文章页码：3014 - 3020
关键词：低阶煤;干燥动力学;活化能;机理函数;
摘 要：使用热重分析仪对伊敏褐煤（YM煤）和天池能源次烟煤（TC煤）进行干燥过程实验研究,采用等转化率等方法对低阶煤热重数据进行分析,得到煤中水分析出活化能E。根据求得的活化能,由Achar方程和Coats-Redfern方程确定最概然机理函数,并确定干燥过程级数n和指前因子A。同时,采用差式扫描量热法（DSC）对煤中不同赋存形式的水分进行定量分析,以此验证热重分析结果。结果表明:低阶煤水分析出的活化能E为4555 k J/mol,干燥过程遵循简单级数模型f（α）=（1-α）n,n≠1。YM煤水分析出活化能为53.28 k J/mol,干燥过程级数n=1.821.95,指前因子A=（3.523.96）×108s-1;TC煤水分析出活化能为47.44 k J/mol,干燥过程级数n=1.391.44,指前因子A=（6.628.17）×107s-1。DSC的定量分析结果表明,低阶煤中以自由水和弱束缚水为主的不稳定组分含量达到70%80%。干燥过程中,自由水先析出,其析出活化能略高于纯水蒸发活化能;强束缚水在干燥末期析出,其析出活化能随干燥过程的进行急剧升高,且远大于纯水蒸发活化能。
李昊1，张守玉1，李尤1，慕晨1，张一帆1，江锋浩1，王才威1，吕俊复2
1. 上海理工大学能源与动力工程学院2. 清华大学热能工程系
摘 要：使用热重分析仪对伊敏褐煤（YM煤）和天池能源次烟煤（TC煤）进行干燥过程实验研究,采用等转化率等方法对低阶煤热重数据进行分析,得到煤中水分析出活化能E。根据求得的活化能,由Achar方程和Coats-Redfern方程确定最概然机理函数,并确定干燥过程级数n和指前因子A。同时,采用差式扫描量热法（DSC）对煤中不同赋存形式的水分进行定量分析,以此验证热重分析结果。结果表明:低阶煤水分析出的活化能E为4555 k J/mol,干燥过程遵循简单级数模型f（α）=（1-α）n,n≠1。YM煤水分析出活化能为53.28 k J/mol,干燥过程级数n=1.821.95,指前因子A=（3.523.96）×108s-1;TC煤水分析出活化能为47.44 k J/mol,干燥过程级数n=1.391.44,指前因子A=（6.628.17）×107s-1。DSC的定量分析结果表明,低阶煤中以自由水和弱束缚水为主的不稳定组分含量达到70%80%。干燥过程中,自由水先析出,其析出活化能略高于纯水蒸发活化能;强束缚水在干燥末期析出,其析出活化能随干燥过程的进行急剧升高,且远大于纯水蒸发活化能。
关键词：低阶煤;干燥动力学;活化能;机理函数;
