煤的热解过程可以分成哪几个阶段
第一阶段(室温~300℃),从室温到300℃为干燥、脱吸阶段,煤在这一阶段外形没有什么变化,120℃前是脱水干燥,120-200℃是放出吸附在毛细孔中的气体,如CH4、CO2、N2等,是脱气过程。
第二阶段(300~550或600℃),这一阶段以解聚和分解反应为主,煤形成胶质体并固化黏结成半焦。煤在300℃左右开始软化,强烈分解,析出煤气和焦油,煤在450℃前后焦油量最大,在450~600℃气体析出量最多。煤气成分除热解水,一氧化碳和二氧化碳外,主要是CH4及不饱和气态烃。这一阶段由于产生了气,液,固三相共存的胶质体(特别是中等变质程度的烟煤),产生了熔融,流动和膨胀到再固化的过程。
第三阶段(600~1000℃),以缩聚反应为主,这是半焦变成焦炭的阶段,以缩聚反应为主。焦油量极少,在550-750℃,半焦分解析出大量气体,主要是氢气,少量CH4,成为二次解析。700℃时氢气量最大。此阶段基本不产生焦油。750--1000℃半焦进一步分解,继续析出少量气体(主要是氢气),同时残留物进一步缩聚,半焦变成焦炭。
各个煤种的不同,也会导致热解产物的不同,需要通过更加具体的方法进行研究
什么叫热解?
物质受热发生分解的反应过程。许多无机物质和有机物质被加热到一定程度时都会发生分解反应。热解过程不涉及催化剂,以及其他能量,如紫外线辐射所引起的反应。
有工业意义的有机物热解过程很多,常因具体工艺过程而有不同的名称。在隔绝空气下进行的热解反应,称为干馏,如煤干馏、木材干馏.
所以说煤的热解就是煤的干馏
下面是一些资料:
煤化工的重要过程之一。指煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。按加热终温的不同,可分为三种:900~1100℃为高温干馏,即焦化700~900℃为中温干馏500~600℃为低温干馏(见煤低温干馏)。
当煤料的温度高于100℃时,煤中的水分蒸发出温度升高到200℃以上时,煤中结合水释出高达350℃以上时,粘结性煤开始软化,并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤、褐煤等不发生此现象)至400~500℃大部分煤气和焦油析出,称一次热分解产物在450~550℃,热分解继续进行,残留物逐渐变稠并固化形成半焦高于550℃,半焦继续分解,析出余下的挥发物(主要成分是氢气),半焦失重同时进行收缩,形成裂纹温度高于800℃,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。当干馏在室式干馏炉内进行时,一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触,发生二次热分解,形成二次热分解产物(焦炉煤气和其他炼焦化学产品)。 煤干馏的产物是煤炭、煤焦油和煤气。
在不同的工艺中,煤热解的加热速率和环境气氛是不同的。煤炭高温焦化(温度在950℃左右)在19世纪初已有生产,长期以来其主要目的是生产炼铁用焦炭和燃料气,烃类液体产率约为煤重的5%,作为其副产品,煤焦油蒸馏物是有机化学工业的原料。
快速热解可以提高液体产率,一般是在1 200℃以上操作,煤的停留时间大大缩短,只有几秒钟。为提高经济性,快速热解和加氢热解主要目的是生产化学原料,这是通过煤的热解将煤定向转化。煤热解可以生产苯、萘、蒽、菲以及目前尚无法人工合成的多种稠环芳香烃类化合物及杂环化合物。
对平顶山矿区两个煤样进行了热解反应研究,考察了热解温度对热解的影响。结果表明,随着热解温度升高,煤气与焦油的产率增加,半焦产率下降,其中煤气产率的增幅较大,但产率较低,焦油产率增幅较小,但一直呈现出增加趋势煤气中H2与CO含量均随温度的升高而增加,H2增加幅度大,CO增加幅度较小CH4的含量随温度的升高而下降CO2含量较小,随温度升高变化不大C2~C6的含量随温度的升高而下降随温度升高,煤气热值持续下降由于煤质的差异,两个煤样的煤焦油性质相差较大,在≤360℃的馏分中,煤样1煤焦油以酚类及其衍生物为主,煤样2煤焦油以芳烃及芳烃衍生物为主。主要采集了煤在 600C 隔绝空气热解时的产物分布及气体分析的数据,可用于对典型煤的热解特性的掌握。煤的热解是指将煤在惰性气氛下持续加热至较高温度时发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程亦称为热分解或干馏。煤热解是煤加工转化如燃烧、气化、液化等工艺中极为重要的中间过程。与其它煤转化方法相比,煤的热解仅是一个热加工过程,常压生产,不用加氢,不用氧气,即可实现煤的部分气化和液化,制得煤气和焦油。煤的低温热解实验子库主要参考国标GB/T 1341-2001,煤的格金低温干馏试验方法。将煤样装入干馏管中置于格金低温干馏炉内,以规定升温程序加热到最终温度600C,并保持一定时间,实验完成后分别测定半焦、焦油、水和热解气的产率。利用气相色谱(连接热导和氢火焰检测器)对煤热解产生的气体进行检测,利用甲烷关联法测定了热解气中H2、CH4、CO、CO2、C2H6、C2H4和C3H8等气体的相对含量。热解气中H2S和COS的含量是利用火焰光度(FPD)检测器分析。