贵州毕节泥炭热解及热解固体产物研究

邓锋^1,2，解强¹，梁鼎成¹，刘德钱¹

1. 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院2. 贵州工程应用技术学院贵州省煤化工工程协同创新中心

摘 要：采制贵州毕节泥炭样品,在氮气下进行热重分析（TGA）,利用管式炉热解制备热解固体产物（炭化料）,测定炭化料的工业分析指标,并采用XRD,FTIR,SEM等表征炭化料,考察热解升温速率、热解终温、热解时间等对炭化料组成、微晶结构、表面化学及微观形貌的影响,结果表明:泥炭的热解分为干燥脱气（室温至200℃）、热分解（200～600℃）和缩聚（>600℃）3个阶段,热分解阶段是热解的主要温度区间,失重率大于42%.随升温速率的提高,热分解阶段向高温区偏移,失重率在低温段（<300℃）逐渐减小、高温段（>300℃）逐渐增大,固体产物的有机组成主要受低温段（<300℃）热解程度影响,5℃/min下的挥发分产率(V_daf)和两相邻炭层间距d₀₀₂最小,微晶尺寸L_a,L_c和石墨化度g最大,表面形貌最为平整,对表面羰基■官能团含量变化无明显影响,随热解终温和热解时间的增加,泥炭热解固体产物挥发分产率(V_daf)、微晶结构中两相邻炭层间距d₀₀₂以及表面官能团中羰基■含量逐渐减小,微晶尺寸L_a,L_c和石墨化度g逐渐增大,微观形貌趋于平整和致密,改变热解升温速率、温度及时间等工艺参数,可在一定程度上调节泥炭热解固体产物的组成、结构及表面化学.

关键词：泥炭;热解;微晶结构;表面化学;