电子顺磁共振法探究中低阶煤热解自由基变化及应用

本文主要探讨了中低阶煤在热解过程中的自由基行为，通过对不同产地（如胜利煤和新疆煤）在350℃至600℃温度范围以及0分钟至30分钟停留时间内的实验研究，采用了电子顺磁共振（EPR）法来观察和分析自由基的生成、演化及其浓度变化。EPR作为一种非破坏性的分析技术，被证明能快速且直接地揭示热解过程中自由基的动态特性。 实验结果显示，EPR法对于研究煤热解机理具有显著的优势，因为它能够实时捕捉到自由基的特征信号。标准曲线法在确定自由基浓度方面提供了更高的精度，通过这种方法，研究人员得以量化不同条件下的自由基浓度变化，并发现它们与热解温度和停留时间之间存在明显的关联。 具体来说，胜利煤在550℃、停留10分钟时，其自由基浓度达到峰值，为26.686 0×1018/g；而新疆煤在600℃、停留10分钟时，自由基浓度的最大值更高，达到57.537 0×1019/g。这表明，尽管不同产地的中低阶煤在热解自由基演变上表现出相似的趋势，但它们的初始浓度和最大值有所不同，这些差异可能与煤炭的化学成分和结构有关。 这项研究对于深入理解煤热解过程中的化学反应路径，优化热解工艺条件，特别是提高轻质焦油的产率具有重要的理论支撑作用。通过精确控制自由基的生成和分布，科研人员可以设计出更高效的煤转化工艺，以满足能源需求并减少对石油资源的依赖。 总结，文章的核心内容是关于中低阶煤热解过程中自由基的动态监测和量化分析，这对于推动煤炭清洁利用技术的发展具有重要意义。同时，它也展示了EPR技术和标准曲线法在煤化工领域的实际应用价值。