淖毛湖煤及顯微組分熱解半焦微觀結構分析1

陳 霞, 徐艷梅, 陸人春, 靳立軍, 胡浩權, 潘志彥

(1. 浙江工業大學 環境學院, 浙江 杭州 310032;2. 煤炭科學研究總院杭州環保研究院, 浙江 杭州 310000;3. 大連理工大學 化工學院, 遼寧 大連 116024)

1 前 言

煤炭在我國的經濟與社會發展中發揮著重要作用，同時也帶來了一些環境污染[1-2]。煤的熱轉化工藝大都先通過熱解來實現，如氣化、液化以及燃燒等，因此研究煤熱解對煤轉化工藝技術的優化、煤的有效利用和污染控制具有重要意義[3]。煤是由成煤植物經過泥炭化和煤化階段形成的，其顯微組分由有機顯微組分和無機顯微組分構成，其中有機顯微組分包括鏡質組、殼質組和惰質組，主要是由植物組織在成煤過程中形成的，無機顯微組分為礦物質。研究煤及顯微組分熱解過程微觀結構的變化對煤結構的認識以及煤熱解半焦的利用具有重要意義。已有不少學者對煤熱解后的半焦進行了研究。許慎啟等[4]用 X射線衍射技術研究了淮南原煤熱解過程微晶結構的變化，發現堿金屬及灰分的存在會阻礙煤向石墨化轉變。SHENG 等[5]采用拉曼光譜表征不同熱處理條件下低階煤熱解半焦的微觀結構。LIU 等[6]采用拉曼光譜研究褐煤、次煙煤、煙煤熱解半焦加氫氣化過程碳結構的演化，認為一階譜的拉曼參數可區分半焦加氫氣化的結構變化。劉冬冬等[7]通過拉曼光譜以及X 射線衍射技術研究褐煤、煙煤、無煙煤熱解半焦的微觀結構，發現熱解過程半焦的微觀結構發生明顯變化，主要分為解聚及微觀層片的移動、熱縮聚及芳構化和石墨化3 個階段。……