俄罗斯炼焦煤显微组分热解过程中气体的析出特征

决定炼焦煤性质的主要显微组分是镜质组和丝质组.因此,为更好了解炼焦煤炭化过程中的热化学反应,研究了4个镜质组富集试样和4个丝质组富集试样热解过程中气体产物的析出特征.这些显微组分富集试样取自煤化度(镜质组油浸平均最大反射率,R0)为0.80%～1.54%的俄罗斯炼焦煤.显微组分富集物通过离心力作用下的反复浮沉分离而得,其热重分析过程中析出的气体产物用气相色谱分析其中的CH4、H2、CO及CO2含量.气体产物中的主要组分是CH4、H2和CO,而CO2含量较低.对不同的显微组分富集物,通过绘制上述气体组分的析出速率与温度的关系曲线,来研究气体产物的析出特征.研究发现,各种镜质组富集物和丝质组富集物的CH4、H2和CO的析出量有明显差别.其中,镜质组富集物析出的气体产物中,CH4为29%～37%,H2为55%～65%,CO为6%～12%;丝质组富集物析出的气体产物中,CH4为19%～22%,H2为57%～70%,CO为11%～22%.文中还讨论了初次脱挥发分(260～550℃)和二次脱挥发分(550～850℃)过程中气体产物的析出行为.通过数学分析,确定影响气体产物数量与组成的关键因素和回归方程.本研究具有以下明显特点:(1)所用炼焦煤样的煤化度范围宽;(2)在5℃/min的升温速率下研究镜质组富集物和丝质组富集物的气体析出模型.该升温速率与实际生产中的3℃/min标准升温速率相近;(3)温度范围为从室温到900℃.该温度与高温炭化的1 000℃终温也很接近;(4)研究了初次脱挥发分和二次脱挥发分过程中气体的析出行为.