温度对二次炭化型煤吸附特性及孔结构影响的研究

摘要

利用自主研发的二次炭化热压型煤成型试验装置,在炭化温度分别为250、300、350和400°C条件下制备了二次炭化型煤试件,采用扫描电镜、核磁共振、比表面和孔径分布分析仪对热压型煤进行了测试分析,研究炭化温度对热压型煤吸附特性、孔隙发育及微观结构的影响.结果表明:随着炭化温度的升高,二次炭化型煤的水分逐渐降低,灰分和固定碳含量逐渐升高,挥发分先升高后降低,密度先增大后减小;煤样在热解过程中会形成胶状物质并均匀分布在煤粒表面,并固化填充煤粉颗粒间隙,随着温度的进一步升高,煤样表面由光滑完整的层状结构转变为碎块结构;原煤中小孔占比最多,随着温度的升高二次炭化型煤小孔占比呈现先增加后减少的趋势,中大孔占比呈现先减少后增加的趋势;在300°C条件下的二次炭化型煤与原煤试件都以吸附孔为主,且孔隙之间连通性较差,随着温度继续升高后,二次炭化型煤以渗流孔为主,吸附孔相对减少;原煤试样和二次炭化型煤的等温吸附线符合IV型等温吸附线,原煤和二次炭化型煤的各孔径段比表面积分布较均匀,都呈单峰分布,随着炭化温度的升高,二次炭化型煤的比表面积呈现出先增大后减小的趋势,平均孔径呈现出先减小后增大的趋势,最大吸附量呈现先增加后减少的趋势.