煤的脱水干燥在湿法分选的选煤厂和输煤管道等工艺流程中占有重要的地位，在输煤管道系统中更是关键环节。美国黑迈萨管线中，煤泥脱水干燥的成本要占总成本的51%.
煤泥脱水干燥的重要性不仅表现在设备投资中所占的比重，同时还影响到贮运、使用、污染控制和出口商检指标等。因此，煤泥脱水干燥问题日趋突出。
煤是一种复杂的有机化合物，通过显微镜的观察可以看到:组成煤的最小颗粒直径约为0,002 ^-0,003微米，高约0,0012-r0,0015微米，称之为“晶粒”。由“晶粒”组成的较大粒子的大小约为0,01-v0,02微米，称为“胶粒”。“晶粒”与“胶粒”间构成许多微细孔隙，密布在煤的内部和表面，形成无数的毛细孔，毛细管直径越小，煤中水分越大。
植物纤维经成煤作用后形成的晶粒和胶粒中的水分是以化合状态出现的，称为“结晶水”，由毛细现象吸附于煤体内部的水分是游离状态，即所谓的“内在水分”。煤的内在水分随成煤期及炭化作用的长短在很大范围内变化，从无烟煤的1}2%到褐煤的50%左右。毛细现象吸附的水分存在于煤体内部，机械作用不能将其脱去，在风干状态下也不能失去内在水分。
除结晶水和内在水分外，煤的表层尚存在着外在水分，这是一种固体靠分子间力作用把周围介质内的分子、原子或离子吸收到自己表面的“吸附现象”。
煤的成分极为复杂，存在着不同的煤岩组分和矿物杂质，因而煤的表面具有极性与非极性的不均匀性。存在极性时，煤的表面出现外电场(可正，商负)。非极性时，煤的表面没有电场，但氧化能使煤的非极性表面迅速变为极性。
水分子是一种非线性结构，也具有极性。由于负电性大的氧原子周围比2个氢原子周围的电子云更密集，因而水分子是永久的偶极子，具有很大的偶极矩。煤水界面上的吸附就是由煤、水这两种特性形成的，它是煤表面水分不易脱除的主要原因之一。
物理吸附的结果，在煤的表面形成了水分子的吸附和扩散层，吸附层为一薄膜，紧靠煤表面，厚度接近于一个分子，与煤的表面牢固联系，与煤一齐移动。扩散层位于吸附层上，能与吸附层相对滑动。因此，在煤、水相对移动时，滑动面发生在距煤表面约一个分子的距离d处。这时，由于液、固两相移动，滑动层与余下液体间出现一个电位，即所谓的“电动电位”。这种由于物理吸附造成在煤表面形成水分子的吸附层和扩散层的现象，在化学中称为“扩散双电层”，
由于吸附层与煤表面的牢固联系。用机械方式将其脱出是不可能的，煤颗粒越小，这部分水分所占比例越大，而扩散层水分是可以脱出的，但要克服电场力的作用。降低滑动面上的电动电位可使曲线变陡，从而减少扩散层厚度，使水易于脱出。
煤泥颗粒越小，比表面积越大，吸附势能越大。此外，当颗粒极细时，颗粒间也存在毛细现象，把水吸附在内，因此细粒煤泥的水分很难脱出。而松散煤泥团对脱水干燥是有利的。
放大图片
暂无相关下载
