煤热解气体主产物及热解动力学分析

刘钦甫¹，崔晓南²，徐占杰¹，郑启明³，毋应科¹

1. 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院2. 中国地质大学(北京)能源学院3. 河南工程学院资源与环境工程系

摘 要：为了研究不同煤化程度煤的热解气相产物、热解动力参数,采用热重–红外光谱–质谱（TG-IR-MS）联用技术对4种不同热演化程度的煤进行了热解实验。实时记录了4种煤样在30¹ 100℃、10℃/min升温速率、氦气气氛下热解过程中释放的各种气体成分及其释放量的变化趋势。研究结果表明,随煤热演化程度升高,煤的失重率和最大失重速率逐渐降低,与煤的干燥无灰基挥发分呈正相关关系;随着热解温度的升高,煤中逐渐释放出水、甲烷、二氧化碳、氢气和二氧化硫等小分子气体,且随着煤化程度的升高,各种气体的释放峰逐渐向高温处偏移,说明煤的热稳定性逐渐升高。不同变质程度煤的热解动力学分析结果表明,随着煤变质程度增高,其活化能逐渐降低,说明其热效应强度和发生热解反应的能力在逐渐降低。

关键词：煤;热解;热重–红外–质谱联用技术;气相产物;热解动力学;