酸化后焦煤表面性和孔隙性变化对吸附热的影响
张小东
李冰辉
张硕
孙泽源
刘晓
河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000
摘要：目的 为了探究酸化后焦煤的表面性和孔隙性变化对其吸附热的影响,方法 选取山西古交矿区焦煤为研究对象,利用盐酸(HCl)和氢氟酸(HF)酸化处理,采用接触角法、低温液氮吸附法和微量热法等测试方法,对比分析了酸化前后焦煤的煤-水接触角、表面张力、孔隙结构等变化,并探讨了这些变化对吸附热的影响机制.结果 酸化后焦煤的平均煤-水接触角由75.10°增至80.11°,平均表面张力由44.44 mJ/m2减至39.48 mJ/m2,亲水性减弱;酸化后焦煤的总孔容、中孔孔容、比表面积和平均孔径均增大,而微孔和大孔的孔容及比表面积均减小,表明矿物质脱除有利于微孔向中孔转化;同等压力下,随着温度升高,分子热运动加强,分子能量突破固体表面势垒,气体分子成为游离态,导致原煤和脱灰煤的积分吸附热和微分吸附热减小,且脱灰煤的吸附热高于原煤的.结论 矿物质会减弱焦煤对气体的吸附能力,且占据焦煤表面的吸附位.因此,酸化后矿物质的脱除导致焦煤表面的吸附位增加,是引起吸附热增大的主要原因.
关键词：焦煤酸化孔隙性表面性吸附热
分类号：TQ531(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：国家自然科学基金(42172198)国家自然科学基金(U1904126)河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地开放基金资助项目(WS2021B02)
论文发表日期：2024-02-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 8-15 )
英文信息