本文標題:"煤的內孔結構微孔結構其特征-測量多孔固體顯微鏡"
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煤的內孔結構微孔結構其特征-測量多孔固體顯微鏡
孔隙
煤的內孔結構非常復雜,其特征和分子篩有些相似。有些分
子可進入微孔結構,而較大的分子則不能進入。此外,在這類孔結
構中,氣體的擴散過程是一種活化過程,所以溫度起著重要的作
用.
煤的內孔結構通常以內表面積和孔徑來表征。內表面積和對
反應物的可親性、對氣化,燃燒、液化和溶解的反應速率有重要的
影響。此外,反應物的性質亦決定于煤的氣孔率或內表面
積。本節將討論孔徑和內表面積的測定方法及煤的氣孔率與煤化
程度和巖相組成的關系。
內表面積和孔隙大小分布的測定
測量多孔固體的最著名的方法是BET氣相吸附法。它首先
測定完全覆蓋在固體表面的單分子層的氣體分子數,然后將分子
數乘上吸附氣體的橫截面即可得到固體的內表面積.在BET法
中,氣體通常是在它的沸點附近被吸附,并升高壓力以保證吸附介
質在所有固體表面達到單分子層的覆蓋。
在碳含量低于75嚦的年輕煤的“松散結構”中,氣孔大部是大
孔。在碳含量為74%一84%的煤中,大約占總孔容積的80%是
微孔或中孔。年老煤的“無煙煤結構”中,主要的氣孔是微孔。
氣孔率和煤巖組成
煤的巖相組成對內表面積有影響。尤其與含
惰質組90%的絲炭進行比較,發現含鏡質組90%的鏡煤的內表
面積特別大。因為鏡質組的孔隙是均勻分布的微孔,而惰質組的
礦物在煤的綜合利用中起著重要的作用。例如,燃燒時,礦
物轉變成灰,爐灰必須清除以免鍋爐玷污。礦物的組成決定了除
灰方法。是干法出灰還是液體排渣。在后一種情況下,礦物的
組成還決定了爐渣的粘度,從而影響除灰是否通暢;煤
中黃鐵礦燃燒時產生的二氧化硫是污染環境的主要來源。煤中礦
物質的存在還造成煤液化時過濾、固體析出和催化劑中毒等許多
問題。
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