Статья: Изучение механизма тонкослойной сушки и диффузии низкосортного угля Внутренней Монголии и провинции Юньнань

Китай богат угольными ресурсами, на долю которых приходится более 90 % всех установленных запасов ископаемого топлива, при этом доля потребления угольной энергии достигла в 2021 г. 56,5 %.

В качестве объекта исследования был выбран низкосортный уголь, поступающий из Внутренней Монголии (образцы NM) и провинции Юньнань (образцы YN).

Характеристики потери массы образцов были изучены с использованием термогравиметрического анализа для определения подходящей температуры для экспериментов по сушке, поскольку высокая влажность низкосортного угля может легко вызвать остановку оборудования в процессе сухой сортировки.

Эксперименты по тонкослойной сушке проводились при различных температурных условиях. Эффективный коэффициент диффузии влаги подбиралcя по уравнению Аррениуса, для образцов NM он составил 5,07·10–11-9,58·10–11м2/с; для трех разных размеров частиц образцов YN – 1,89·10–11-4,92·10–11 (крупность –1 мм), 1,38·10–10-4,13·10–10 (крупность 1-3 мм), 5,26·10–10-1,49·10–9 (крупность 3-6 мм).

Энергия активации образцов из Внутренней Монголии составила 10,97 кДж/моль (крупность –1 мм); для образцов из провинции Юньнань – 17,97 кДж/моль (крупность –1 мм), 33,52 кДж/моль (крупность 1-3 мм) и 38,64 кДж/моль (крупность 3-6 мм).

Процесс сушки был смоделирован по эмпирическим и полуэмпирическим формулам. Установлено, что оптимальными моделями для образцов Внутренней Монголии является двухкомпонентная модель диффузии, а для образцов из провинции Юньнань – уравнение Hii.