煤的慢速热解

煤的慢速热解

对热解进行研究的方法有许多种，如在一个固定床或流化床中挥发分的析出、热重分析(TGA)法和差热分析(DTA)法等。用来评价挥发分和炭的产出量和组成的较古老的方法之一是Fischer和Schraderc803在1920年所述的方法，这种方法至今仍以Fischer评价法的名称而被广泛使用。

选择了用炭的干燥无灰基工业分析挥发分份额与碳化温度的关系线图;文献将在900℃和在给定碳化温度下煤的失重的差值与碳化温度作图，用以表示试验结果与900℃这一任意选定的温度下煤的热解特性的关系。用一些英国煤在实验室碳化罐内，在氮气流中所做碳化试验的结果与碳化温度的关系。煤粉磨机属于煤粉制备设备，在煤粉制备工艺流程中是必不可少的。虽然随着煤品级的提高使其发生明显分解的温度也升高了，但这些曲线最终汇合成一条曲线。发生这种情况时的温度是煤的一个特性温度，称之为汇合温度。汇合温度巩随煤的工业分析挥发分变化的情况如图3.25所示。从该图中的直线可读得煤的一个碳化温度，当高于该温度时，由一个特定的煤种所得的挥发分量即可用一个通用的关系式算出，而不再需要对该种煤有一个特定的关系式。文献[-83-]建立了一个通用关系式，以汇集很多不同煤的数据：

需要指出的是，虽然是对许多不同类型的煤试验结果的总结，但是如果在一般意义下使用它则需小心，并且不要用于450℃以下。

慢速热解的动力学可以分成两个阶段：一次热一解阶段，在此阶段挥发分的主体，特别是煤焦油和高。

分子成分析出二次热解阶段，这是由一些主要产生旅氢气的慢速反应组成的。第二阶段反应是非常慢的，嚣可能持续许多小时。需要强调的是，虽然大部分研究者都按照大大简化了的反应动力学的假定从其热解试验数据中得出了活化能，但在碳化条件下所得到的数据不是煤中挥发分的初始析出量，而是热解的总体性可能发生的许多反应。对于这样一系列的复杂反应，活化能在化学上是否有意义是有疑问的。此外，把活化能的概念用于固态反应是否有意义这一点在本质上说也不明确。

热解过程中的另一个重要方面是反应热。差热分析通常指明了过程包括一系列吸热和放热反应，因此被广泛地用以研究这个问题。但是要以毫不含糊的方式解释这些结果则是困难的。这是因为大多数试验误差与测量的反应热相比是较大的。研究表明，与焦化过程产生的总热量相比，热解反应热可以忽略，热解过程大致上是既不吸热也不放热的。

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