基于1H-NMR的胜利褐煤原位低温干燥过程中弛豫时间及孔结构变化

滕英跃,廉士俊,宋银敏,刘全生,余海燕,李 阳,智科端,张永强

(1.内蒙古工业大学化工学院,内蒙古呼和浩特 010051;2.内蒙古工业大学内蒙古自治区工业催化重点实验室,内蒙古呼和浩特 010051;3.内蒙古科技大学化学与化工学院,内蒙古包头 014010)

基于1H-NMR的胜利褐煤原位低温干燥过程中弛豫时间及孔结构变化

滕英跃1,2,廉士俊1,2,宋银敏1,2,刘全生1,2,余海燕1,2,李 阳1,2,智科端1,2,张永强3

(1.内蒙古工业大学化工学院,内蒙古呼和浩特 010051;2.内蒙古工业大学内蒙古自治区工业催化重点实验室,内蒙古呼和浩特 010051;3.内蒙古科技大学化学与化工学院,内蒙古包头 014010)

传统煤水分测定对煤样有破坏,同时BET法在煤孔结构测试中也遇到许多困难。利用1HNMR研究褐煤低温干燥过程中水分赋存状态及孔结构变化,包括原位干燥过程中褐煤水分横向弛豫时间T2的动态发展及孔结构变化规律。结果表明:空气自然干燥状态下,胜利褐煤中不冻水和束缚水占绝大多数,其中束缚水结合力较弱。在50℃前,部分束缚水较易脱附;干燥后冷却样品中残余水的束缚性随处理温度的升高而增加;105℃干燥脱水后,微孔增加,中孔比例减少,大孔或裂隙增加,残余水分保留在10 nm以下孔隙中,为不冻水;此时含水孔隙仅占全部孔隙的19%,远小于原煤(58%)。1H-NMR可以在无损伤情况下连续监测煤中水分、孔结构的分布变化,更适用于煤水分及孔结构的测定。

低场核磁共振(1H-NMR);褐煤;低温干燥;弛豫时间;孔结构

随着烟煤、无烟煤资源的逐渐减少,褐煤利用的重要性日益突出,但褐煤由于水分、灰分较高,不利于长途运输和转化,如何对其高效脱水成为褐煤开发利用的关键问题。……