核磁共振技术对褐煤水分状态的研究

核磁共振技术对褐煤水分状态的研究


随着我国工业化进程的加快,对能源需求日益加大,如何高效利用低阶煤炭资源具有十分重要的意义。在我国内
蒙古东部,褐煤蕴藏量丰富,但褐煤中水分含量高,使其在运输、储存、利用等方面的经济效益降低。煤中水分按存在状态分为裂隙中和表面的自由水、中孔和大孔中的束缚水及微孔中的吸附水。从煤中脱除外在水到脱除内在水是一个连续而复杂的过程。存在于煤样裂隙及煤表面的自由水,很容易在与大气的接触过程中失去,然而存在于毛细管中的水分,因毛管力的作用而很难失去,还有些水分存在于煤的微、
小空隙中,因强的表面吸附力作用而很难失去。研究褐煤中水分的存在状态、水分脱出的过程,对改进工艺条件有着巨大的作用。
核磁共振技术可以在不损伤煤样的前提下,从微观的角度去解释煤样中水分的存在状态。结合其他的分析手段可以为确定褐煤脱水提质工艺提供数据支持。


低场核磁共振实验结果:干燥温度对煤样中水分的影响

在不同温度(50℃、70℃、90℃、105℃、150℃)下对褐煤进行干燥脱水处理,所得样品弛豫信号经反演后的分布如下图所示

核磁共振技术对褐煤水分状态的研究

随着干燥脱水温度的升高,弛豫峰逐渐向左移动,其中处理温度低于50℃时,在1~10ms范围内没有峰,处理温度高于50℃后在1~10ms范围均出现了峰,且处理温度
在70~105℃之间的样品出现的峰相似,而处理温度在150℃的样品出现的峰明显向左移动。


参考文献:“胜利褐煤提质过程中水分的迁移及其干燥动力学研究” 《材料导报B:研究篇 》2014年2月(下)第28卷第2期
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