煤炭学报

作者：赵旭, 杨富鑫, 李正鸿, 谭厚章,

关键词：燃煤, 有机污染物, 多环芳烃(PAHs), 热解特性, 傅里叶红外分析,

燃煤过程中产生的有机污染物对环境造成了严重危害。我国煤炭消费量大，燃煤产生的有机污染物排放不容忽视。以褐煤、无烟煤和高含氯量的天池煤为研究对象，使用傅里叶红外分析方法探究了煤中有机物的赋存形态。在固定床热解平台上探讨了3种煤热解过程中多环芳烃(PAHs)的生成特性及其影响因素，使用气相色谱质谱仪定量分析了16种PAHs的生成量，使用定性分析方法探讨了释放有机污染物的组成。结果表明：烷烃类是煤中主要有机物，在总有机物中质量分数为39%～61%。褐煤中的羟基种类和含量最多，含氧官能团更复杂；无烟煤芳香化程度更高。对原煤中PAHs提取时，12 h为最佳时间，此时无烟煤、天池煤和褐煤原样中PAHs质量分数分别为10.34、15.10、0.75 μg/g。热解时间是影响PAHs生成量的重要因素，30 min时可认为试验中样品已热解完毕，PAHs完全释放。随着热解温度的升高，褐煤和天池煤热解过程中PAHs生成量先增加后减小；在1 000 ℃时最大，排放量分别为3 168.15 µg/g和974.58 µg/g。无烟煤热解过程中PAHs生成量则先升高后减小再升高，在1 100 ℃最大，为853.93 µg/g。挥发分对PAHs的排放量有明显影响；随着不同煤中挥发分含量的增加，PAHs生成量不断增加。天池煤中的卤族元素会阻碍苯环的芳构化和缩合反应，影响多环芳烃的生成。褐煤和无烟煤热解气最大毒性当量分别出现在1 000 ℃和1 100 ℃，分别为85.59 µg/g和75.00 µg/g；而天池煤热解气最大毒性当量出现在800 ℃，为24.33 µg/g。

来源：2025年第9期

《煤炭学报》期刊编辑部

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