基于1H-NMR的勝利褐煤原位低溫干燥過程中弛豫時間及孔結構變化

滕英躍,廉士俊,宋銀敏,劉全生,余海燕,李 陽,智科端,張永強

(1.內蒙古工業大學化工學院,內蒙古呼和浩特 010051;2.內蒙古工業大學內蒙古自治區工業催化重點實驗室,內蒙古呼和浩特 010051;3.內蒙古科技大學化學與化工學院,內蒙古包頭 014010)

基于1H-NMR的勝利褐煤原位低溫干燥過程中弛豫時間及孔結構變化

滕英躍1,2,廉士俊1,2,宋銀敏1,2,劉全生1,2,余海燕1,2,李 陽1,2,智科端1,2,張永強3

(1.內蒙古工業大學化工學院,內蒙古呼和浩特 010051;2.內蒙古工業大學內蒙古自治區工業催化重點實驗室,內蒙古呼和浩特 010051;3.內蒙古科技大學化學與化工學院,內蒙古包頭 014010)

傳統煤水分測定對煤樣有破壞,同時BET法在煤孔結構測試中也遇到許多困難。利用1HNMR研究褐煤低溫干燥過程中水分賦存狀態及孔結構變化,包括原位干燥過程中褐煤水分橫向弛豫時間T2的動態發展及孔結構變化規律。結果表明:空氣自然干燥狀態下,勝利褐煤中不凍水和束縛水占絕大多數,其中束縛水結合力較弱。在50℃前,部分束縛水較易脫附;干燥后冷卻樣品中殘余水的束縛性隨處理溫度的升高而增加;105℃干燥脫水后,微孔增加,中孔比例減少,大孔或裂隙增加,殘余水分保留在10 nm以下孔隙中,為不凍水;此時含水孔隙僅占全部孔隙的19%,遠小于原煤(58%)。1H-NMR可以在無損傷情況下連續監測煤中水分、孔結構的分布變化,更適用于煤水分及孔結構的測定。

低場核磁共振(1H-NMR);褐煤;低溫干燥;弛豫時間;孔結構

隨著煙煤、無煙煤資源的逐漸減少,褐煤利用的重要性日益突出,但褐煤由于水分、灰分較高,不利于長途運輸和轉化,如何對其高效脫水成為褐煤開發利用的關鍵問題。……