低变质煤热解气体产物的析出特性

通过改变热解终温,分析气体产物成分与固体产物官能团变化关系,探究低变质煤热解过程中气体产物的析出特性。结果表明:气体产物CO在低温区主要是由于羧基、醛或酮类结构中的弱键断裂分解和小部分醚键、含氧杂环发生裂解产生的。CO_2主要是醌、醛或酮类结构和醚键结构发生裂解,以及焦油中含氧杂环或羰基官能团的断裂产生的。CH_4是由弱甲基键的断裂以及甲氧基、侧链甲基和焦油中烷烃类物质的裂解形成,固态产物与氢气发生二次反应也会产生甲烷。H_2是由极少部分游离氢自由基组合以及固态产物结构芳构化和气体分子间的聚合反应或小分子裂解产生。气体产物析出主要分四个阶段:第一阶段,煤表面吸附物质释放以及一些不稳定弱键开始断裂;第二阶段,热解程度增强,各个官能团裂解反应更为剧烈,自由基碎片大量增加;第三阶段主要是焦油发生二次裂解;第四阶段为固态产物芳构化脱氢。