煤热解与焦化技术煤的热解及焦化过程煤挥发分固定碳灰分水分热解：热场中的分解（惰性气氛）－宏观过程焦化：特定的热解过程－以焦炭产物为目的气体液态（焦油）焦（半焦、焦炭）水加热煤的工业分析（热解信息）－加热干燥－干燥煤样在带盖的瓷坩埚中加热（900oC）7min－焦燃烧煤热解过程自由基加热断键和自由基大小相近的产物加氢缩聚大分子固体产物热解产生的H热解和液化的差别和实质？煤热解中的宏观变化01002003004005006007008009001000温度析出焦油析出煤气软化固化收缩→形成裂纹熔融、流动、膨胀干煤胶质体半焦焦炭气相变化固相变化三个阶段：干燥脱气活泼分解二次脱气过程本质：缩合为主解聚、分解为主缩聚为主郭崇涛《煤化学》化学工业出版社，1992煤都是这样？脱水脱气煤热解过程中的化学反应煤热解：三个区间区间一：分解温度（<350oC）以下－析出H2O、CO、CO2、H2S、烷基苯、甲酸、草酸等痕量含氧物质为主•与外界氧形成的表面物种（如过氧化物）•煤中的含氧化合物来源COOHCO2OH＋反应郭崇涛《煤化学》化学工业出版社，1992煤热解过程中的化学反应煤热解：三个区间区间二：分解温度→550oC－大规模热分解（产生的烃类与煤分子结构关系不大？）－氢化芳香部分发生脱氢反应－-CH2-桥键断裂－脂肪环断裂－形成氢键的酚羟基脱除－脂肪C-H键减少郭崇涛《煤化学》化学工业出版社，1992•非芳香结构的损失•部分芳香结构形成•芳香结构单元没有长大没有焦炭的形成煤热解过程中的化学反应煤热解：三个区间区间三：550oC→>900oC－主要析出H2和CO－H2析出与芳碳网的长大相符合－残焦向“隐晶假石墨”结构靠近郭崇涛《煤化学》化学工业出版社，1992芳香部分的简单缩聚－CO的析出来源与醚氧、醌氧、氧杂环－H2与C可生成CH4形成焦炭，但没有石墨的层状结构煤热解中的宏观变化郭崇涛《煤化学》化学工业出版社，19920200400600800温度（oC）累积失重（％）10203040挥发分（daf，％）分解温度（oC）主要失重量•分解温度接近固化温度•挥发量很小脱气煤不同组分热解残焦的分解行为累积失重（％）煤热解中的宏观变化不同煤的热解行为郭崇涛《煤化学》化学工业出版社，1992初期差别明显后期规律接近后期斜率接近初期斜率差别很大残焦的热解行为类似残焦的热解行为类似煤热解中的宏观变化郭崇涛《煤化学》化学工业出版社，1992失重速率与加热速率的关系失重速率（mg/min)温度（oC）失重与加热速率的关系最高温度815oC脱挥发分（wt％)加热速度（oC/s）－总失重量越大•加热速率越快－最大失重速率越大，失重峰温越高行为与煤种有关！煤热解中的宏观变化热解初期不同煤种的行为差异很大→挥发分后期不同煤种的行为差异变小→半焦煤化过程脱挥发分、缩聚过程－温和、长期热解不同煤阶煤的性质变化←→热解残焦的性质变化煤性质与煤阶的关系郭崇涛《煤化学》化学工业出版社，1992煤化程度与显微组分密度的关系密度密度最小煤化程度与孔隙率的关系郭崇涛《煤化学》化学工业出版社，1992煤化程度与润湿热的关系甲醇润湿热（j/g）煤化程度与可磨性的关系可磨性系数HGI（％）甲醇在煤表面的稳定性变化规律？润湿热最小最易磨煤性质与煤阶的关系郭崇涛《煤化学》化学工业出版社，1992煤化程度与显微硬度的关系显微硬度（kg/mm2）煤化程度与比热的关系比热（j/goC）硬度最小比热转折煤性质与煤阶的关系郭崇涛《煤化学》化学工业出版社，1992煤化程度与介电常数的关系空气干燥煤样干煤样Cdaf(%)煤化程度与导电率的关系Cdaf(%)导电率转折介电常数最小煤性质与煤阶的关系煤化程度与溶解度参数的关系郭崇涛《煤化学》化学工业出版社，1992煤化程度与比磁化率的关系比磁化率转折煤性质与煤阶的关系？煤物理性质的变化－两个区域煤物理性质的变化分两个区域，以含C90％为界？？有机物含C90％炭（接近石墨？）煤热解残焦的性质变化？体积可变？体积不可变？目前对煤热解残焦的认识很肤浅，尚未达到科学层次煤的成焦机理随温度的升高郭崇涛《煤化学》化学工业出版社，1992外层半焦壳破裂，胶质体流出煤胶质体煤粒软化，表面出现含有气泡的液体膜（胶质体）煤外层液体膜固化生成半焦，中间有胶质体层煤半焦...
