四種不同變質(zhì)程度煤熱解過程研究.pdf

1、煤的熱解反應(yīng)是煤氣化、液化、燃燒反應(yīng)的初始階段。研究煤的熱解過程對(duì)于煤的高效利用及煤結(jié)構(gòu)的深入了解有很大的幫助。本文選用勝利褐煤（Shengli，簡稱SL）、阿拉格陶古褐煤（Alagtogoo，簡稱AT）、神華煙煤（Shenhua，簡稱SH）和塔旺陶勒蓋無煙煤（Tawantolgoi，簡稱 TT）為研究對(duì)象，利用熱重分析儀及固定床裝置，對(duì)煤樣程序升溫?zé)峤膺^程的失重特性和氣體析出特性進(jìn)行考察。并對(duì)四種煤樣在不同溫度（550℃-850℃）下

2、熱解煉焦所得焦樣進(jìn)行紅外定性定量分析。
　　研究結(jié)果表明，隨著煤化程度的增加各煤樣熱解溫區(qū)ΔT、最大失重量ΔWmax呈減小趨勢(shì)；解特征綜合指數(shù)P值大小順序?yàn)椋篈T≈SL＞SH＞TT。低階煤較高階煤有較強(qiáng)的熱解反應(yīng)性，但方式有所不同：SL煤有較寬的反應(yīng)溫區(qū)，失重速率保持穩(wěn)定；AT煤反應(yīng)溫區(qū)較窄，溫區(qū)內(nèi)熱解反應(yīng)變化劇烈。選取反應(yīng)級(jí)數(shù)n=2時(shí)相對(duì)于n=1和n=1.5更準(zhǔn)確，各煤樣熱解表觀活化能隨著溫度的升高均呈先減小后增大的趨勢(shì)。DTG

3、擬合結(jié)果說明較高階煤結(jié)構(gòu)中高鍵能的共價(jià)鍵比例相對(duì)于低階煤較高。
　　煤熱解生成 CH4和H2溫區(qū)相對(duì)較為集中，而生成 CO、CO2溫區(qū)較寬，峰形復(fù)雜。生成CO2+CO總量大小順序?yàn)椋篠L＞AT＞SH?TT，隨著煤化程度的增加煤結(jié)構(gòu)中的含氧官能團(tuán)數(shù)量大幅減少。TT煤熱解產(chǎn)生的CH4和H2量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他三種煤。煤樣熱解合成氣熱值基本呈現(xiàn)先增大后減小趨勢(shì)。煤樣熱解生成 CO2、CO、CH4和H2均是由幾個(gè)不同的基元反應(yīng)構(gòu)成，相同類型的基

4、元反應(yīng)活化能大小基本相同。
　　四種原煤紅外結(jié)構(gòu)參數(shù)中 R1、R2值基本上隨著煤階的升高而加大，即隨著煤化程度的增加煤中芳香結(jié)構(gòu)的比例增加明顯；D值也隨著煤化程度的增加、煤樣芳香度的增加而增加，較高階煤中具有較大比例的稠合芳環(huán)；C值隨著煤化程度的增加呈陡然下降趨勢(shì)，隨著煤化程度的增加煤中C=O結(jié)構(gòu)大幅減少，煤成熟度增加。經(jīng)過熱解煉焦之后，SL、AT、SH及TT各類焦樣的R2值、D值均明顯增大。其中SH、TT煤煉焦后的R2值、D值較