神东上湾煤中低温热解研究：热重-红外联用分析

"热重-红外联用技术(TG-FTIR)被用来研究3mm~6mm粒度的神东上湾煤的中低温热解行为。在130℃时，煤样失水速率最高，达到1.1%/min~1.2%/min。在10℃/min的升温速率下，温度升至250℃可确保煤样的充分干燥。随着热解终温的提高，煤的失重率增加，并且热解过程分为两个阶段。在热解过程中，CO2、H2O、CH4和轻质碳氢化合物(LHCs)被释放，它们的生成量随热解温度上升而增加。CO的释放只在750℃和850℃的热解阶段出现。LHCs主要在650℃之前的阶段释放，其中750℃时达到峰值38.5mg，但到850℃时，由于热缩聚反应加剧，LHCs的生成量显著下降。" 这篇研究主要关注低阶煤的热解特性，特别是使用热重-红外联用技术(TG-FTIR)来观察和分析热解过程中的化学变化。低阶煤是一种资源丰富但利用率相对较低的煤炭类型，通过热解可以提高其利用效率并减少环境污染。研究指出，130℃是煤样脱水最活跃的温度，而10℃/min的升温速率是保证煤样充分干燥的理想速度。此外，热解过程中的失重率随着温度的升高而增加，表明更多的煤质成分在高温下分解。 在热解过程中，气体产物如CO2、H2O、CH4和LHCs的释放是关键指标。CO2和H2O的释放反映了煤的水分和挥发分的去除，而CH4和LHCs的生成则体现了煤的有机质转化为可燃气体的过程。值得注意的是，CO的释放仅在特定的高温阶段发生，这可能与特定的热解反应路径有关。LHCs的生成在650℃之前较为活跃，但随着温度进一步升高，尤其是达到850℃，由于热缩聚反应加剧，导致LHCs的产量降低，这可能影响到热解产物的品质和产率。 这项研究对于理解低阶煤的热解机理，优化热解工艺参数，以及开发更高效的煤炭清洁转化技术具有重要意义。通过深入研究不同温度下的热解行为，可以指导设计更有效的热解过程，以提高能源利用率，减少环境污染，并可能为开发新的能源产品提供理论支持。