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本文采用在线高分辨热解质谱仪(PY-TOFMS)分析技术,对不同煤化程度的淮北烟煤、无烟煤、天然焦三种煤进行热解实验,分析其热解过程中挥发份、二氧化碳等物质的释放变化规律、并且将煤与高分子材料共混热解,探寻其协同作用。此外本文还研究了高硫煤和中硫煤热解过程中含硫气体的释放变化规律。通过对上述内容的分析,验证并提出了:
(1)烟煤、无烟煤、天然焦在热解过程中相同温度下挥发份的释放量随煤化程度的升高而降低;在600℃下分子量在150Da和400Da之间的中等分子量和大于400Da的大分子量挥发份的释放量随煤化程度的升高而减少。
(2)烟煤、无烟煤、天然焦热解过程中挥发份中CO2的释放量随煤化程度的升高而减少,而且天然焦中CO2的释放甚至与挥发份总离子流量无线性关系。
(3)当烟煤、无烟煤、天然焦与富氢的高分子材料高密度聚乙烯(HDPE)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共混热解时,只有烟煤与HDPE和PET有较好的协同作用,同时还可以降低苯、萘、菲/蒽的释放量。
(4)在高硫煤和中硫煤热解释放挥发份中,热解释放的含硫气体中多是以SO2、H2S形式释放出来,有机含硫气体相对较少;在有机含硫气体中环数高的噻吩硫释放量高于噻吩,芳香硫的释放量多于脂肪硫的释放量,C14H14S(二苄基硫醚)是有机含硫挥发份中释放量最多的是有机含硫物。