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煤炭在加工利用过程中会产生PAHs类污染物,它们对生态环境的潜在危害使得其生成、迁移及控制过程受到人们的关注,也越来越引起国内外各政府及环保部门的高度重视。为了探明煤加工过程PAHs的产生途径,本研究将重点放在对煤中可抽提的16种PAHs的研究上。本实验选用15种不同变质程度的煤,以二氯甲烷为萃取剂进行快速索氏抽提以得到含煤中固有的PAHs物质的抽提物。抽提物用色质联用仪进行定性定量分析,得到了煤中16种PAHs的含量及其种类分布与煤中碳含量,挥发份产率,氢碳摩尔比及氧碳摩尔比的关系。为了考察煤中可抽提PAHs在热解中的行为,用热解-气质联用仪,对含16种PAHs抽提物进行了热解,得到热解过程中PAHs的变化规律。以上研究获得的主要结果如下:1.摸索出了Gerhardt Soxtherm macro 414全自动索氏抽提仪用于二氯甲烷抽提煤中PAHs的操作参数,使其与传统索氏抽提仪相比具有抽提效率高、省时、溶剂回收率高、环保的特点。抽提结果表明:煤的二氯甲烷抽提率随煤变质程度增加而降低,煤中PAHs含量与煤中二氯甲烷抽提率没有相关性,只取决于煤种本身结构。2.煤中可抽提的16种PAHs总量随着煤中碳含量的增加出现先增高后递减的变化趋势,在碳含量为80.41%时出现极大值,当碳含量大于86.46%时,抽提物中所含有的PAHs总量较少,且随碳含量增加变化量不再明显。总体上低变质程度及高变质程度煤的可抽提物中PAHs含量较低,中等变质程度煤中PAHs的含量较高。3.煤中可抽提的PAHs总量随挥发份产率的变化趋势与其随碳含量的相反。在挥发份产率35%左右时,PAHs浓度出现一个变化较为明显的区间,并且在37.19%时,PAHs量达到最大值;低挥发份产率及高挥发份产率的煤,PAHs浓度都很低;O/C摩尔比在0.1附近的煤种,其PAHs含量最高。4.煤中16种PAHs的分布为:除碳含量较高、挥发份较低的烟煤(碳含量在86.46%-89.47%间,挥发份在9.84%-22.31%间),低环(2,3-环)PAHs含量略高于高环(4,5,6-环)PAHs含量外,其余煤种中都以高环PAHs为主;高环PAHs的含量随着O/C摩尔比变化遵循一定规律,可用此参数估计原煤中PAHs的含量。5.将含PAHs抽提物在热解仪上进行分段热解,200℃时不同煤阶的煤得到的PAHs都主要来自抽提物中16种PAHs的释放;300℃时热解得到的PAHs生成量出现最大值,且抽提物中高环的PAHs已裂解为小环的PAHs;1000℃-1400℃,PAHs释放量又出现一个小幅升高,推测为小分子聚合或自由基反应所致;在整个热解温度段,原煤抽提物都没有高环PAHs生成,表明煤热解过程中高环PAHs生成来自于残煤的热解。