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型煤设备对煤的固态胶体性质分析

发布日期:2015/4/24 9:51:17

    型煤设备从胶体化学的观点出发,可以把煤看成是一种特殊的和复杂的胶体体系。因此煤具有胶体物系的性质。

    1.型煤设备煤的润湿性

    当液体和固体相接触时,如果固体分子与液体间的作用力大于液体分子间的作用力,则固体可被液体润湿,反之则不能润湿。所谓润湿性是指液体与固体接触时,固体被液体所润湿的程度。

    对于同一种固体,不同液体的润湿性不同;对于不同种固体,同一种液体的润湿性也不同。煤的润湿性可应用于选煤。

    由上式求出的接触角臼愈大,煤就愈难被润湿;接触角的测定方法,除粉末法外,还有倾板法、液滴法和气泡黏结法等。

    煤的润湿性的大小与煤化程度和液体种类有关。对于氮一水系统,随着煤化程度的加深,接触角增大,表明煤化程度低的煤比煤化程度高的煤易被水润湿;对于氮一苯系统,则相反,接触角变小,表明煤化程度高的煤比煤化程度低的易被苯润湿。

    2.型煤设备煤的润湿热分析

    煤被液体润湿时放出的热量称为煤的润湿热。这是液体与煤的表面相互作用的结果,这种相互作用主要由范德华力和极性分子的作用所引起。煤的润湿热是用lg煤被润湿时所放出的热量表示的(Jlg)。润湿热的测定值可用于确定煤的孔隙的总比表面积。煤的润湿热的大小与液体种类、煤化程度有关。通常用的润湿剂是甲醇,甲醇能在数分钟内释放出全部润湿热。

    3.型煤设备对煤的孔隙度和孔径分布分析

    作为固态胶体的煤,其内部存在许多空隙,孔隙体积占煤的总体的百分数为煤的孔隙度和孔脒率。也可用单位质量煤包含的孔隙体积( cm3 /g)来表示。

    (1)孔隙度的测定通常可采用置换法和采用真、假相对密度计算法。

    ①置换法。由于氦分子能充满煤的全部孔隙,但水银在不加压的条件下,完全不能进入煤的孔隙,所以利用它们作为置换物求出密度。然后,用下式可求出煤的孔隙度。

 4.型煤设备对煤的比表面积分析

    煤是多孔物质,因此,其比表面枳包括外表面积和内表面积两部分。煤的表面积主要是内表面积,外表面积占的比例较小。煤的表面大小不仅对了解煤的生成过程和煤的微观结构是重要的,而且与煤的吸附、高真空热分解、溶剂抽提、气相氧化等性质密切相关,因此,它是重要的物理性质之一。

    所谓煤的比表面积是指单位质量煤的总表面积。比表面积的测定方法由润湿热法、B.E.T.法、气相色谱法和水银压人法等。其中润湿热法,方法简便,但不很准确。

    B.E.T.法是经典的测定方法,其原理是在一定条件下,测定对煤吸附的气体质量。假定对吸附的气体分子在煤的表面成单分子层分布,根据吸附的气体质量和气体分子的截面面积,就可以计算出煤的比表面积。供吸附的气体有氮、二氧化碳和惰性气体(氖、氩、氪、氙等)。

    随着煤化程度的变化,煤的比表面积具有一定的变化规律。即煤化程度低的煤和煤化程度高的煤其比表面积大,而中等煤化程度的煤,比表面积要小,反映了煤化过程中,分子空间结构的变化。应该指出,用N2测得的比表面积小,因为氮分子进入煤的内孔是活性扩散过程,只能进入较大的孔。在不同气体和不同温度下所测得的结果各不相同,大多无可比性。更多请点击:http://www.yhyqj.com