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niumagnmr

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[交流] 核磁共振技术对褐煤水分状态的研究

随着我国工业化进程的加快，对能源需求日益加大，如何高效利用低阶煤炭资源具有十分重要的意义。在我国内蒙古东部，褐煤蕴藏量丰富，但褐煤中水分含量高，使其在运输、储存、利用等方面的经济效益降低。煤中水分按存在状态分为裂隙中和表面的自由水、中孔和大孔中的束缚水及微孔中的吸附水。从煤中脱除外在水到脱除内在水是一个连续而复杂的过程。存在于煤样裂隙及煤表面的自由水，很容易在与大气的接触过程中失去，然而存在于毛细管中的水分，因毛管力的作用而很难失去，还有些水分存在于煤的微、小空隙中，因强的表面吸附力作用而很难失去。研究褐煤中水分的存在状态、水分脱出的过程，对改进工艺条件有着巨大的作用。
核磁共振技术可以在不损伤煤样的前提下，从微观的角度去解释煤样中水分的存在状态。结合其他的分析手段可以为确定褐煤脱水提质工艺提供数据支持。

低场核磁共振实验结果：干燥温度对煤样中水分的影响
在不同温度（50℃、70℃、90℃、105℃、150℃）下对褐煤进行干燥脱水处理，所得样品弛豫信号经反演后的分布如下图所示

随着干燥脱水温度的升高，弛豫峰逐渐向左移动，其中处理温度低于50℃时，在1~10ｍs范围内没有峰，处理温度高于50℃后在1~10ms范围均出现了峰，且处理温度在70~105℃之间的样品出现的峰相似，而处理温度在150℃的样品出现的峰明显向左移动。
参考文献：“胜利褐煤提质过程中水分的迁移及其干燥动力学研究” 《材料导报B:研究篇》2014年2月（下）第28卷第2期

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