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褐煤提质技术中高压水热处理方法优势明显,将褐煤脱水提质之后用途广泛,且过程安全高效。
(1)经过水热脱水提质以后,褐煤的平均水含量、挥发分含量、含氢量和含氧量明显降低,固定碳和热值明显开高。碳氢化合物和碳氧化合物明显降低,煤阶升高,煤化程度加深,向烟煤方向发展。同时褐煤提质水热处理有一定的脱硫和脱氮的效果。
(2)褐煤水热提质过程中,有大量的废水产生,并有较多的有机物和矿物质溶解进入水中,使得液体产物中的TOC和TIC含量增大;同时存在各种阴、阳离子,其中钠离子和硫酸根离子的含量 多;各种离子的存在具有表面活性剂的作用,使得液体表面张力降低,这一特性为回收利用和处理废水提供了新的思路。
(3)褐煤水热提质过程中有大量的气体产生,其中 主要的成分是二氧化碳,其他还包括CH4、CO、 H2、O2、H2S.、N2等,其中CH4、CO需要温度超过240℃以后才有生成,说明甲基的活性不如羧基。H2S的产生也说明了水热提质有一定的脱硫作用。
(4)利用化学滴定法测量和XPS谱图分析法研究水热提质前后褐煤的含氧官能团演变规律,结果表明随着水热反应温度的提高,羧基、酚羟基的含量大幅度降低,其中分解羧基所需的温度较高。另外在较低的温度下,羧基可分解形成醇羟基、醚健。
(5)水热提质改善了褐煤煤的孔隙结构,使提质后煤样的比表面积、比孔容积和平均孔径均相比原煤有所降低,说明水热提质减少了褐煤的孔隙率,使其结构更加紧密。孔隙结构和含氧官能团变化的共同作用,使得褐煤的固水能力弱化,含水量降低.
(6)经过水热提质之后,褐煤与水的表面接触角增大,煤样表面斥水性增强;Zeta电位的 位降低,等电点升高.接触角与等电点的变化规律与含氧官能团的脱除现象相符合。
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