[发明专利]一种选择阳离子添加剂促进褐煤微波脱水过程的方法在审
申请号: | 201911356288.5 | 申请日: | 2019-12-25 |
公开(公告)号: | CN111059866A | 公开(公告)日: | 2020-04-24 |
发明(设计)人: | 葛立超;刘晓燕;辛子扬;张玉黎;许昌 | 申请(专利权)人: | 河海大学 |
主分类号: | F26B1/00 | 分类号: | F26B1/00;F26B21/14;F26B23/08;F26B25/22 |
代理公司: | 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 | 代理人: | 严晓彪 |
地址: | 210000 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 选择 阳离子 添加剂 促进 褐煤 微波 脱水 过程 方法 | ||
1.一种选择阳离子添加剂促进褐煤微波脱水过程的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、筛分破碎后的褐煤原煤,制得煤样;
S2、将添加剂与煤样混合均匀,制得混合煤;
S3、将混合煤放入微波加热装置中,在惰气保护下,进行微波加热脱水提质,初始质量为m0,加热过程中利用热电偶对混合煤温度进行实时测量,获得微波加热过程中煤样温度T随时间t的变化;
S4、反应结束后,取出混合煤称重m1,计算失水量m和脱水后煤样的含水率M1;
m=m0-m1,
M1=(m0×M0-m)/(m0-m)×100%,
式中,M0为初始煤样含水率,%。
S5、增加加热时间△t,重复上述步骤S3-S4,至最后两次微波加热脱水后的质量不再发生明显变化;
S6、取不同价的添加剂,重复上述步骤S2-S5,以加热过程中混合煤的含水率、脱水速度以及水分扩散系数作为衡量标准,选择阳离子添加剂。
2.根据权利要求1所述的一种选择阳离子添加剂促进褐煤微波脱水过程的方法,其特征在于,所述阳离子添加剂包括Na+、Mg2+、Al3+。
3.根据权利要求1所述的一种选择阳离子添加剂促进褐煤微波脱水过程的方法,其特征在于,所述时间t,t1为1min,△t为1min。
4.根据权利要求1所述的一种选择阳离子添加剂促进褐煤微波脱水过程的方法,其特征在于,所述微波功率为800W。
5.根据权利要求1所述的一种选择阳离子添加剂促进褐煤微波脱水过程的方法,其特征在于,所述惰气包括氮气,通量为250mL/min。
6.根据权利要求1所述的一种选择阳离子添加剂促进褐煤微波脱水过程的方法,其特征在于,所述脱水速度的计算为:
S=(Mi+1-Mi)/△t
式中,S为脱水速度,%/min;Mi+1为后一时刻的含水率,%;Mi为前一时刻的含水率,%。
7.根据权利要求1所述的一种选择阳离子添加剂促进褐煤微波脱水过程的方法,其特征在于,所述水分扩散系数的计算过程为:。
MR=Mi/M0
式中,MR为在任意微波加热时间下褐煤的相对含水率,Mi为在任意微波加热时间下褐煤混合物的含水率,%;
Fick第二扩散定律的解析方程在煤样加热时间足够时,可简化为:
式中,Deff为有效水分扩散系数,m2/s;L为样品厚度,m。
将上述方程两边同时取对数得:
根据上式对Ln(MR)与t之间的关系进行线性拟合,利用拟合曲线所得的斜率求解出水分扩散系数Deff。
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