煤炭学报

作者：张肖阳, 周滨选, 安东海, 崔琳, 郑瑛, 董勇,

关键词：升温速率, 褐煤, 快速热解, 活性焦, 孔隙结构,

为了简化活性焦的制备工艺流程，降低其生产成本，同时拓宽准东褐煤利用途径，需要对准东褐煤热解过程进行更深入的研究。利用热重(TGA)技术考察了准东褐煤在不同升温速率(10,20,30,40和50 ℃/min)热解失重特性并采用等转化率法分析了其动力学参数，同时利用程序升温和快速热解在终温为800 ℃条件下制备出活性焦SC1和SC2。采用氮吸附仪(BET)获得煤焦的孔隙结构参数，利用红外吸收光谱仪(FT-IR)和拉曼仪光谱仪(Raman)分别获取煤焦大分子结构中的官能团和碳骨架结构信息。研究结果表明，基于热重法分析出准东褐煤热解动力学参数，活化能和指前因子变化范围为38.89～229.13 kJ/mol和108.26～1.18×109 s-1。升温速率为30 ℃/min时，有足够热量促进煤焦内部有机结构分解生成大量挥发分，煤焦内部形成合理的温度梯度，阻碍了热缩聚反应造成孔隙阻塞，挥发分顺利释放促进了孔隙结构形成。程序升温热解焦SC1烧失率为46.5%，比表面积为312.91 m2/g，孔容为0.178 cm3/g，平均孔径为2.271 nm;而快速热解焦SC2烧失率为37.3%，比表面积达到424.25 m2/g，孔容为0.189 cm3/g，平均孔径2.342 nm，以微孔为主，结构参数明显好于SC1。快速热解炭化制备活性焦前驱体，促进煤焦生成大量无定形结构和缺陷结构，利于活化阶段微孔孔隙结构的构筑。

来源：2019年第2期

《煤炭学报》期刊编辑部

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