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细粒煤脱水是煤炭加工利用行业的一大难题,采用高吸水性树脂对细粒煤进行脱水是一种全新的借助功能材料来脱除细粒煤水分的方法,其脱水效果良好,过程容易控制,但脱水后树脂与细粒煤难于分离,树脂的回收再利用困难。本文提出制备磁性吸水性树脂,通过类似磁选的方法分离树脂与细粒煤。采用化学转化法制备磁性树脂,在树脂内部反应生成磁性物质Fe304,从而使树脂具有磁性。对影响所制备树脂Fe304含量的几个主要因素进行了探讨,确定了最适制备条件,并对这类磁性树脂的结构和性能进行了研究。采用吸水树脂对含水细粒煤进行脱水实验,考察各因素对脱水效果的影响。实验的主要研究结果如下:(1)浸渍时间、浸渍温度、混合铁盐溶液浓度与配比和碱液浓度等因素对磁性树脂的Fe304含量影响显著,最适制备条件为:铁盐溶液中Fe3+与Fe2+的摩尔比为2:1,Fe2+的摩尔浓度为0.4mol/L,浸渍温度与时间分别为70℃、60min,转化碱液浓度为2mol/L。(2)以平衡溶胀率和溶胀速率为考察指标,研究了高吸水性PAAS树脂的吸水能力及溶胀动力学过程。结果表明:磁性树脂的吸水性能较普通树脂差,并且Fe304含量越高,差别越大;磁化前后的吸水性树脂的溶胀动力学模型都为non-Fickon扩散,溶胀过程中,树脂大分子链的松弛速度与水分子扩散速度相当。(3)以保水率为考察指标,研究了高吸水性PAAS树脂的保水能力及保水动力学过程。结果表明:在相同条件下,磁性树脂的保水率大于普通树脂;吸水树脂的保水过程属于零级反应,普通树脂与磁性树脂的表观活化能分别为Ea普通=3.0166 × 104J·mol-1,Ea磁性=2.9199 × 104J·mol-1,反应常数方程分别为k普通=4.7534 × 105e-3.0116×104/RT,k磁性=3.1710 × 105e-2.9199×104/RT,动力学模拟方程的计算结果与实验数据较好吻合,并且在同一温度下,k磁性
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