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作为煤热解过程中一种重要的影响因素,气氛对煤热解三相产物的组成及分布会产生重要影响。CO2部分替代水蒸气用于碎煤加压气化炉中来降低含酚废水排放、具有CO2捕获循环利用的煤气化多联产系统、CO2/CH4催化重整等技术均涉及到CO2作用下的煤热解反应特性。因此,为实现CO2的资源化利用,同时为涉及CO2参与的煤热解过程提供理论支持,对CO2在煤热解过程中的作用行为进行深入的研究具有重要的理论与应用价值。本研究中,选取某褐煤分别在450oC、500oC、550oC、600oC下进行热解实验,收集热解产物分析其产率及分布规律。热解气使用拉曼在线气体分析仪进行分析,半焦使用Raman光谱、FTIR、XRD、元素分析仪进行分析,焦油使用GC-MC、CG×GC-MC、NMR、FTIR、元素分析仪进行分析。考察不同温度下CO2气氛对褐煤热解产物产率分布及物质组成的影响,同时结合模型化合物实验提出CO2气氛对褐煤热解的影响机制。本研究所得主要结果如下:(1)相较于N2气氛,褐煤在CO2气氛下进行热解会消耗更多的半焦,生成更多的热解气及热解水,其中,600oC时,热解水产率明显提高,CO、CH4、C2H6、C3H8在各温度下产率均较高,在600oC之前,H2的产率较高,当温度超过600oC后,H2产率反而降低了。焦油产率在450oC时较低,当温度升高到500oC后,焦油产率相对较高。(2)相较于N2气氛,450oC时,褐煤在CO2气氛下进行热解有利于分子量较小的BTEX、PAHs、Phenols的生成及焦油中芳香C的含量增加。600oC时,有利于焦油中脂肪烃及醚类物质含量增高及酚类物质含量降低。同时促进了焦油中总的C元素含量增加,O元素含量降低,总的C元素中芳香C的含量降低,脂肪C含量升高。(3)褐煤在低温下(450oC)进行热解时,CO2气氛对焦油的裂解促进作用较为明显,并且其更多的是促进热解挥发分中脂肪侧链的裂解,同时也会促进挥发分中大环物质(大于3环)的裂解,导致了CO2气氛下获得的焦油中芳烃碳含量更高。(4)褐煤在高温下(600oC)进行热解时,CO2气氛在促进焦油裂解的同时,本身与挥发分发生反应生成焦油这一过程也变得较为明显。CO2气氛不仅有利于挥发分的裂解并且有利于促进羟基和氢自由基的组合,从而形成更多的热解水,还会更有利于挥发分中小环化合物(小于3环)的开裂,同时CO2气氛促进挥发分中脂肪侧链的断裂,并且还促进芳香族化合物本身芳环结构的开裂,从而形成更多的脂肪族化合物,CO2提供了C源与挥发分发生反应生成焦油,进而促使焦油中C含量增加。(5)高温下CO2气氛更易促进H自由基形成有机小分子气体或有机化合物,且H自由基更有可能在较高温度下转移到相对重质的热解气相及液相产物中。