第1期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　王　鹏等　煤热解特性研究　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　9

一定的规律性;同时,煤的表面性质和空间结构性质随煤化程度的加深也发生了明显的变化.[1]3个煤样煤化程度的差别决定了它们热解特性的差异.

3个煤样900℃,N2

气氛下干馏产物产率对比

图1F.lysistest

1——Gascylinder;2——R;Reactor;5——Electricfurnace;6——Temperaturecontroller;

7;8Iceiscina;10——Gasstorage;11——Gaschromatography

曲线见图2,Vdaf.可以看出,大雁煤、加,这主要由原煤的固定碳FCad含量决定(大雁煤、协庄煤和昔阳煤FCad分别为25.85%,51.66%和80.62%),一般FCad越高,半焦产率也越高.水产率大雁煤、协庄煤和昔阳煤依次降低,热解过程产生的水主要来自煤中的外在水、内在水、热解水和少量结晶水.干馏气和油产率主要受原煤挥发分含量的影响,大雁煤干燥无灰基挥发分最高,故其干燥无灰基气产率要高于协庄煤和昔阳煤,而收到基煤样水和灰太高,使收到基气产率低于协庄煤和昔阳煤.干馏焦油产率除与原煤挥发分高低有关外,还与煤的大分子结构、热解温度和加热速度等密切相关,其中煤的大分子结构又随煤化程度不同而有很大变化,而褐煤焦油产率变化范围很大,其含氧官能团的影响很复杂,从文献报道看没有一定的规律可循.据文献[2]报道,大雁煤较协庄煤挥发分高而焦油产率低,与大雁煤氧含量高有关.昔阳煤因挥发分低,其焦油产率最低.

3个煤样在900℃,N2气氛下热解气组成性质

图2　干馏产物产率随挥发分的变化曲线

Fig.2　Relationbetweenyieldsofpyrolysisproducts

andcoal

rank

对比曲线见图3.横坐标为煤样的挥发分产率Vdaf.由图3曲线可以看出,随大雁煤、协庄煤和昔阳煤3煤样煤化程度加深,干馏气组分中H2含量逐渐增加;CO和CO2含量均依次降低,这与有关文献资料报道的CO和CO2的产率与原煤中含氧官能团多少密切相关,或说与氧含量密切相关的结论相一致.CH4含量协庄煤最高,昔阳煤次之,大雁煤最低,CnHm(C2～C5)协庄煤最高,大雁煤次之,昔阳煤最低.干馏气的低位热值LHV,因协庄煤干馏气中CH4和CnHm含量高,故而热值要高于大雁煤和昔

图3　煤化程度对干馏气组成的影响

Fig.3　Effectofcoalrankongas

compositionandLHV

　　煤干馏气大多来源于煤的大分子结构中的官能团断裂热解[4],根据煤变质过程发生的物理化学反

应,一般褐煤含氧官能团种类较多,有羧基、羰基和羟基,甚至有少量甲氧基,烟煤主要含氧官能团是酚羟基和一些醚键及杂环氧,而到高变质程度的无烟煤阶段,含氧官能团已仅剩少量的羟基和羰基.上述由煤阶引发的官能团的不同决定了3个煤样相同条

阳煤

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