煤岩显微组分加氢热解过程中含硫气体逸出特性

在热天平上进行了兖州煤及其显微组分加氢热解的TG-MS实验,研究了氢气气氛下兖州煤及其显微组分的热失重特征和加氢热解含硫气体的逸出特征.结果表明,镜质组在470℃左右有较强的H2S和COS逸出,惰质组较低,而惰质组在570℃左右有较强的H2S和COS逸出,镜质组则基本没有,说明镜质组中有机脂肪硫含量较高而惰质组中黄铁矿硫含量较高.镜质组和惰质组不同的SO2逸出说明镜质组含有较高的脂肪硫和较少芳香硫,而惰质组则含有较少脂肪硫和较高的芳香硫.镜质组比惰质组有较高的C4H4S和C8H6S逸出,说明镜质组中的噻吩环和苯并噻吩环有较多的以弱的桥键与煤主体结构相连,而惰质组中的噻吩环和苯并噻吩环多与缩合芳香体系缩聚在一起,热稳定性较高,难以断裂分解.各种含硫气体不同的逸出强度和分布反映了镜质组和惰质组中硫存在形态和含量的差异而导致的镜质组和惰质组在加氢热解过程中硫的不同变迁规律.     

神木煤显微组分热解的TG-MS研究

在TG-151热天平上考察了神木煤显微组分的热重特性，并用质谱对热解气体进行了在线检测分析．结果表明：镜质组比惰质组有较高的挥发分收率和较高的最大失重速率，较低的起始热解温度和热解峰温．对热解产生的气体的在线质谱分析表明，镜质组有较高的C1～C4轻质烃类和C6～C8芳香烃类收率，原煤居中，惰质组最少，反映了镜质组和惰质组在脂肪氢含量和芳香度方面的差异；同时镜质组比惰质组有较高的水生成，反映了镜质组较高的酚羟基含量对热解水生成的影响．而镜质组和惰质组CO2逸出的不同则反映了其含氧官能团含量的差异．各种热解气体不同的逸出强度和分布反映了镜质组和惰质组因组成不同而导致在热解反应性方面存在的差异．     

矿物质脱除对煤中硫在氢气热解中逸出的影响

对3种不同矿物质含量和硫含量的煤进行了脱除矿物质的实验，采用TG-MS对原煤和脱矿物质煤进行了AP-TPR实验，并在线分析了气相中主要的含硫化合物．结果表明：由于煤中矿物质种类的不同，在AP-TPR条件下对不同含硫气体的逸出有不同的影响．煤中矿物质的碱酸比越大，对煤的固硫作用越强；反之，对煤中有机硫醚和硫醇等C-S键的分解越强，煤中矿物质对COS的生成有很大的影响，高温时氢气抑制COS的生成，二次反应对COS的生成同样起重要作用．从原煤和脱矿物质煤噻吩硫的逸出峰分析得出，脱矿物质对煤中噻吩硫影响很小。     

神木煤显微组分热解特性研究

在热天平上考察了湿度对神木煤显微组分热解的失重行为、红外光谱变化、半焦元素分布以及脱硫脱氮率的影响。结果表明：随热解温度长高,镜质组和惰质组在400－700℃出现明显的热解失重峰,且热解失重行为相似,但镜质组失重峰温低,失重速率大,脱硫脱氮率高;与惰质组半焦相比,镜质组半焦C含量较低,H,O,含量较高。在实验温度范围内,随温度升高,脂肪C－H键和芳香醚键、羟基等逐渐断裂分解,至700℃基本消失,同时半焦中C元素含量升高,H,O含量下降,N,S含量变化不大,同时湿度升高也有利于提高脱硫脱氮率。     

煤中主要有机显微组分热解—气相色谱研究—以渤海湾盆地C—P煤为例

对渤海湾盆地部分重点钻孔揭露了Ｃ－Ｐ煤中的主要有机显微组分进行了热解－气相谱（ＰＹ－ＧＣ）研究,结果表明：基质镜质体最大生烃率在３８０～４２０℃,大于４５０℃则急剧下降,其总生烃量可达５４７ｍｇ／ｇ,总生油量可达８５～９４ｍｇ／ｇ。角质体最大生烃率出现在４２０～４５０℃,总生油量达２４３．３３ｍｇ／ｇ,低或高于这个温度范围都明显下降。     

煤岩显微组分富集物的特性研究

用热天平考察了徐州煤和望峰岗煤显微组分的研究，发现由ＳＦ－ＪＦ－ＷＦ，各显微组分的最大失重量依次增大，但热解特征温度依次降低，并对结果进行了分析讨论。     

神木煤显微组分热解气化的对比研究

考察了神木煤镜质组和丝质组在热解的气化过程中存在的差别,包括不同压力下热解和气化的挥发分收率,生成半焦的C含量,半焦的表面形态和燃烧反应性,结果表明：在热解过程中,镜质组的反应性高于丝质组,生成的镜质组半焦比丝质焦有较高的C含量,而在气化中丝质组有较高的反应性,气化压力较低时,生成的丝质组半焦有较高的C含量,气化压力较高时生成的镜质组半焦有较高的C含量,但不论是热解还是气化过程中,生成的镜质组半焦的燃烧反应性高于丝质组半焦,气化过程生成半焦的燃烧反应性高于热解半焦。     

煤的热解动力特性研究

本文对不同煤种进行了挥发份析出的热重分析实验，得到了不同煤种和不同升温过程的实验结果及热解动力学参数Ｋ和Ｅ。本文还建立了热解过程的数学模型，模型简单实用，其计算结果与实验数据符合较好。     

松木屑与煤加压热解特性

研究松木屑和新疆博斯坦煤的加压单独热解及共热解特性,热解实验在加压热重分析仪上开展,压力为0.1~2.0 MPa. 通过样品热解失重情况绘制热解失重曲线,对曲线进行失重速率分析和热解动力学分析. 结果发现,热解压力升高会抑制样品热解挥发分的析出,使样品主要热解阶段的表观活化能增大56%~85%;松木屑与煤共热解过程不是两者单独热解过程的简单叠加,而是两者协同反应相互促进或抑制的结果,松木屑与煤共热解失重相较计算值在加压条件下提高了8%~23%,在常压条件下降低了6.7%,但不管是常压还是加压共热解,共热解主要热解阶段的表观活化能均较松木屑和煤单独热解降低.     

铁基矿物质对西部煤热解特性的影响

以神东、新疆煤为研究对象,采用微量热重、常量固定床实验装置分别对原煤、脱矿煤、载铁煤在热解过程中的质量变化和气相产物进行了对比分析,研究了铁基矿物质对煤热解特性的影响.结果表明:煤热解出现最大失重速率和气相产物最大释放量的温区均与煤的变质程度有关,较低变质程度的神东煤在450℃左右出现最大失重,而新疆煤则为600℃;神东煤热解生成CH4,CO和CO2的最大释放温度小于新疆煤.载Fe煤热解过程中生成的气相产物总量大于原煤和脱矿物煤,显示了Fe的催化作用.该催化作用主要表现在热解达到最大失重速率的温度之后的缩聚阶段,这引起了H2的生成量增大.Fe的催化作用受煤变质程度的影响,对变质程度较低的神东煤的作用明显大于新疆煤.     

热重质谱联用研究兖州煤的热解行为

利用热重—质谱联用(TG／MS)研究了兖州煤的热解行为、热解气相产物(包括硫分)的在线析出行为以及矿物质对热解气相挥发分逸出的影响；比较了原煤和脱灰煤的TG／MS谱图．结果表明：TG／MS系统在获取煤样热失重信息同时，可以在线监测气相挥发分的选出行为；矿物质对热解过程中H2O，CH4和H2的析出没有影响，但对高温阶段CO和C02的析出有明显的作用．550℃附近硫的逸出产物主要来源于煤中黄铁矿的分解．     

应用飞行时间二次离子质谱仪分析煤的微观结构

作者首次使用装有液体金属离子枪的高分辨飞行时间二次离子质谱仪（ＴＯＦＳＩＭＳ），分析了贵州省贵定的高有机硫煤样，这种技术不需进行诸如密度梯度分离等任何样品制备，就能给出样品结构、组成和同位素信息。液体金属离子枪扫描所获得的高空间分辨的离子图象，能清晰地显示煤样内的相差。     

再燃烧条件下煤粉热解特性的实验研究

利用携带流反应装置,研究了煤粉在高温烟气环境中热解时的质量损失和c、H、N元素释放特性,采用扫描电镜和氮吸附方法观测了煤焦的显微结构、比表面积和总孔容积．结果表明,随着煤阶的降低,其煤焦比表面积和总孔容均升高,小龙潭褐煤增加最多,六枝贫煤增加最少;随着煤粉初始挥发分含量的增加和热解烟气温度升高,煤的质量损失增加,烟气气氛对煤粉质量损失份额影响较小;在实验条件下,煤中C、N析出份额与煤的质量损失份额基本相同,H释放份额远大于C、N和煤质量损失,达80％以上．     

义马煤的热解及产物分布的研究

利用DTA,TG与红外光谱对义马煤的热解行为进行研究.考察了升温速率,样品粒度以及催化剂等因素对义马煤热解的影响.结果表明:随着升温速率的提高,热滞现象明显,热解的总产气量也随之增多;粒度越小,热解速率越大;Fe2S3在热解过程中的催化作用较明显,可使煤的热解失重率提高7%;热解过程中有机质发生裂解、缩聚等反应,导致义马煤热解后所得固体残留物中羟基有较明显的增加,而脂肪基团、环烷烃基团含量明显减少.