褐煤蒸发脱水机理及数学模型研究

本项目针对褐煤煤质特征研究蒸发脱水进行机理，并建立相关数学模型，为褐煤脱水技术的开发和优化提供理论依据。利用实验室干燥装置，结合现代仪器分析手段，研究干燥脱水过程中褐煤孔隙结构、表面性质及水分吸附状态的变化规律，以及脱水后褐煤性质变化与水分复吸特征；同时结合褐煤热稳定性和反应活性，对褐煤受热后粉尘和焦油的形成及其对水分脱除过程的影响进行研究。通过分析干燥系统中褐煤水分、微观结构、粉尘、焦油等相互作用、相互影响的过程，利用数学模型描述褐煤水分随褐煤煤质特征和干燥条件而变化的规律。项目目标在于阐明脱水过程中褐煤孔隙结构变化与水分迁移机理及其影响因素，并建立相关数学模型。针对褐煤煤质特征，将脱水过程与褐煤的微观结构变化相结合，深入研究褐煤脱水不同阶段孔隙结构、表面含氧官能团、吸附特征和水分赋存状态的变化及粉尘、焦油等物质对这一过程的影响，采用数学模拟的方法描述褐煤脱水过程是本项目的主要创新点。

本课题对褐煤干燥过程中水分和煤质特征的变化进行了研究，分析了干燥前后褐煤孔隙结构、含氧官能团的变化规律；对干燥条件的变化对干燥结果的影响进行了研究，重点考察了干燥温度、干燥时间和褐煤粒度对干燥结果的影响；对脱水后褐煤的复吸影响条件及应对措施进行了试验研究，分析了不同条件对干燥后褐煤复吸的影响；对脱水过程中粉尘的产生及变化情况进行了研究，分析了粉尘产生的机理。在以上研究成果的基础上，建立了褐煤脱水过程中水分变化的数学模型。完成了课题任务书中的相关要求。