2023/12/22 9:15:19
褐煤內(nèi)部存在許多毛細(xì)孔,濕褐煤就像吸足水分的海綿;而干燥(指僅脫除表面水的情況)后的褐煤就像擰干后的海綿。當(dāng)干燥(指僅脫除表面水的情況)后的褐煤遇到水時(shí),就會吸潮,與擰干后的海綿吸水的原因一樣。這就是為什么干燥(指僅脫除表面水的情況)后的褐煤在放置過久或運(yùn)輸過程會吸潮的原因。
褐煤在常溫下加熱到100度以上時(shí),大部分的自由水能夠被蒸發(fā)。當(dāng)褐煤水分低于15%時(shí),若需要繼續(xù)干燥和脫水,即脫除結(jié)合水時(shí),由于褐煤與結(jié)合水有較強(qiáng)的結(jié)合力,則需要較高的溫度和能量才能夠進(jìn)行。當(dāng)褐煤在常壓下繼續(xù)加熱到180度以上時(shí),褐煤結(jié)合水(內(nèi)在水)能夠被脫除。當(dāng)褐煤溫度高于150度時(shí),羥基官能團(tuán)(主要是-COOH)發(fā)生分解,析出CO2氣體,同時(shí)將褐煤的結(jié)合水(內(nèi)在水)排除。進(jìn)一步提高溫度,將導(dǎo)致越來越多的羥基官能團(tuán)分解,從而引起褐煤的表面性質(zhì)改變。
在這種干燥溫度條件下,由于大量的羥基官能團(tuán)分解,導(dǎo)致褐煤內(nèi)部的毛細(xì)孔倒坍和產(chǎn)生交聯(lián)。毛細(xì)孔倒坍可以阻止水分進(jìn)入毛細(xì)孔;而交聯(lián)反應(yīng)則能夠?qū)γ?xì)孔進(jìn)行密封,阻止倒坍的毛細(xì)孔在吸收水分時(shí)再膨脹。另外,當(dāng)褐煤溫度被加熱到200度以上時(shí),其表面積會大大減少。表面積減少的主要原因是由于在高溫干燥條件下引起褐煤內(nèi)部的焦油的強(qiáng)烈遷移,即焦油由毛細(xì)孔內(nèi)部向毛細(xì)孔外部遷移。遷移到毛細(xì)孔外部的焦油在冷卻過程中,由于焦油冷凝從而對毛細(xì)孔進(jìn)行密封,從而一起褐煤的表面積減少。
由于上述過程,即毛細(xì)孔倒塌,交聯(lián)反應(yīng)和焦油遷移對毛細(xì)孔形成密封,結(jié)果褐煤變得越來越疏水,同時(shí)也能夠觀察到褐煤的硬化,這也導(dǎo)致褐煤的剛性結(jié)構(gòu)的形成。其結(jié)果就是褐煤能夠從軟煤轉(zhuǎn)換為硬煤,由親水性轉(zhuǎn)換為疏水性,從而可以實(shí)現(xiàn)褐煤的長途運(yùn)輸。
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