【摘 要】
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褐煤孔隙发达、含氧官能团多,具有很强的亲水性,经105~110℃蒸发干燥后置于空气中会发生严重的水分回吸现象,因此改变褐煤润湿性、使其亲水性下降,可以显著的提高工业价值。有
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褐煤孔隙发达、含氧官能团多,具有很强的亲水性,经105~110℃蒸发干燥后置于空气中会发生严重的水分回吸现象,因此改变褐煤润湿性、使其亲水性下降,可以显著的提高工业价值。有效的方法是褐煤在表面活性剂稀溶液中吸附十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),本文系统的研究了褐煤对CTAB吸附过程中的影响因素,主要可以分为吸附剂煤样的性质和溶液环境两大类。褐煤及其氧化煤作为吸附剂,其自身性质对吸附过程具有显著的影响。褐煤经H2O2不同时间氧化后,发现氧化时间越长,煤中总含氧官能团数量越多,自CTAB溶液中的吸附量也越大,煤样在吸附CTAB后润湿热下降越明显。经25℃,c0=100mg/L的CTAB溶液处理后,原煤润湿热降低比率为27.12%,3#氧化煤润湿热则降低了42.47%,证明CTAB对氧化煤的改性作用较原煤更有效;煤中矿物质种类繁多,主要为亲水性矿物石英、高岭石、钙矾石、云母等,经酸洗降灰处理后,矿物质减少,褐煤比表面积增大,降灰煤对CTAB的吸附量比原煤略大;对不同粒径范围的褐煤进行CTAB吸附操作,发现粒径和比表面积亦会影响煤样对CTAB的吸附:褐煤颗粒越细,比表面积越大,越有利于吸附过程的进行。为了探究吸附溶液环境对吸附的影响,系统地考察了溶液温度、溶液pH值、初始浓度、吸附时间对CTAB在氧化煤表面吸附量的影响,研究了吸附CTAB对氧化煤表面润湿性改性影响,结果表明,提高温度,增大CTAB溶液初始浓度,CTAB在氧化煤表面的吸附量会增大,CTAB溶液pH值在6-8之间时,有利于CTAB与煤吸附过程的进行;氧化煤吸附CTAB后,接触角随时间变化由急剧减小变为稍有下降,平衡接触角由0°变为70°,吸湿率和润湿热均有所下降,其表面润湿性发生了明显的由亲水性向疏水性的反转。
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