煤炭热解

.3 煤炭热解原理?2.3.1煤炭热解过程:主要包括煤中吸附水及气体的脱水干燥和脱气过程(物理过程),煤炭热分解过程(化学过程),小分子物质(包脱附产物和分解产物)扩散过程(物理过程),以及分解产物(小分子有机物和半焦)二次反应(二次分解或聚合)过程(化学过程)等四个过程。?Characteristic carbonization temperatures and stages.按照热解终温的不同,煤的热解一般分为以下三类:低温热解:500~700℃煤气、焦油和半焦;中温热解:700~900℃,主要产品为城市煤气生产;高温热解:1000℃左右,主要产品为焦炭。?第一阶段:干燥阶段,此时热解温度在300℃以下。原料煤在此阶段外形没有变化,主要发生表面吸附、水蒸发,并放出原料中的吸附气体,并有少量CO2、CH4、H2S及水蒸气产生。这个过程为吸热过程,主要发生脱羰基反应。?第二阶段:低温热解阶段,此时热解温度为300~600℃。原料煤中有机质开始发生变化,放出CO、CO2及水蒸气,生成热解水,产生焦油,原料煤变软(??)并发生剧烈分解,放出大量挥发产物,绝大部分焦油产生,形成半焦。这个过程主要发生解聚和分解反应。?第三阶段:中温热解阶段,此时热解温度为600~1000℃。在这个阶段绝大部分焦油已经生成完毕,是焦炭的形成阶段。从半焦到焦炭,析出大量的煤气,使固体产物的挥发分降低,密度增加,体积收缩,形成碎块。700℃以下煤气的主要成分是CO、CO2和H2,当温度大于700℃时,煤气的主要成分是氢气。这个过程以以缩聚反应为主。0 200 400 600 800温度(oC)累积失重(%)主要失重量脱气?Hypothetical structure for coal and its use in understanding thermal conversion