四種不同變質程度煤熱解過程研究.pdf

1、煤的熱解反應是煤氣化、液化、燃燒反應的初始階段。研究煤的熱解過程對于煤的高效利用及煤結構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）為研究對象，利用熱重分析儀及固定床裝置，對煤樣程序升溫熱解過程的失重特性和氣體析出特性進行考察。并對四種煤樣在不同溫度（550℃-850℃）下

2、熱解煉焦所得焦樣進行紅外定性定量分析。
　　研究結果表明，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；解特征綜合指數(shù)P值大小順序為：AT≈SL＞SH＞TT。低階煤較高階煤有較強的熱解反應性，但方式有所不同：SL煤有較寬的反應溫區(qū)，失重速率保持穩(wěn)定；AT煤反應溫區(qū)較窄，溫區(qū)內熱解反應變化劇烈。選取反應級數(shù)n=2時相對于n=1和n=1.5更準確，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。DTG

3、擬合結果說明較高階煤結構中高鍵能的共價鍵比例相對于低階煤較高。
　　煤熱解生成 CH4和H2溫區(qū)相對較為集中，而生成 CO、CO2溫區(qū)較寬，峰形復雜。生成CO2+CO總量大小順序為：SL＞AT＞SH?TT，隨著煤化程度的增加煤結構中的含氧官能團數(shù)量大幅減少。TT煤熱解產生的CH4和H2量遠遠大于其他三種煤。煤樣熱解合成氣熱值基本呈現(xiàn)先增大后減小趨勢。煤樣熱解生成 CO2、CO、CH4和H2均是由幾個不同的基元反應構成，相同類型的基

4、元反應活化能大小基本相同。
　　四種原煤紅外結構參數(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構的比例增加明顯；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，隨著煤化程度的增加煤中C=O結構大幅減少，煤成熟度增加。經過熱解煉焦之后，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