煤的慢速熱解

煤的慢速熱解

對熱解進行研究的方法有許多種，如在一個固定床或流化床中揮發分的析出、熱重分析(TGA)法和差熱分析(DTA)法等。用來評價揮發分和炭的產出量和組成的較古老的方法之一是Fischer和Schraderc803在1920年所述的方法，這種方法至今仍以Fischer評價法的名稱而被廣泛使用。

選擇了用炭的幹燥無灰基工業分析揮發分份額與碳化溫度的關係線圖;文獻將在900℃和在給定碳化溫度下煤的失重的差值與碳化溫度作圖，用以表示試驗結果與900℃這一任意選定的溫度下煤的熱解特性的關係。用一些英國煤在實驗室碳化罐內，在氮氣流中所做碳化試驗的結果與碳化溫度的關係。煤粉磨機屬於煤粉製備設備，在煤粉製備工藝流程中是必不可少的。雖然隨著煤品級的提高使其發生明顯分解的溫度也升高了，但這些曲線最終匯合成一條曲線。發生這種情況時的溫度是煤的一個特性溫度，稱之為匯合溫度。匯合溫度鞏隨煤的工業分析揮發分變化的情況如圖3.25所示。從該圖中的直線可讀得煤的一個碳化溫度，當高於該溫度時，由一個特定的煤種所得的揮發分量即可用一個通用的關係式算出，而不再需要對該種煤有一個特定的關係式。文獻[-83-]建立了一個通用關係式，以匯集很多不同煤的數據：

需要指出的是，雖然是對許多不同類型的煤試驗結果的總結，但是如果在一般意義下使用它則需小心，並且不要用於450℃以下。

慢速熱解的動力學可以分成兩個階段：一次熱一解階段，在此階段揮發分的主體，特別是煤焦油和高。

分子成分析出二次熱解階段，這是由一些主要產生旅氫氣的慢速反應組成的。第二階段反應是非常慢的，囂可能持續許多小時。需要強調的是，雖然大部分研究者都按照大大簡化了的反應動力學的假定從其熱解試驗數據中得出了活化能，但在碳化條件下所得到的數據不是煤中揮發分的初始析出量，而是熱解的總體性可能發生的許多反應。對於這樣一係列的複雜反應，活化能在化學上是否有意義是有疑問的。此外，把活化能的概念用於固態反應是否有意義這一點在本質上說也不明確。

熱解過程中的另一個重要方麵是反應熱。差熱分析通常指明了過程包括一係列吸熱和放熱反應，因此被廣泛地用以研究這個問題。但是要以毫不含糊的方式解釋這些結果則是困難的。這是因為大多數試驗誤差與測量的反應熱相比是較大的。研究表明，與焦化過程產生的總熱量相比，熱解反應熱可以忽略，熱解過程大致上是既不吸熱也不放熱的。

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