基于TG-FTIR和Py-GC/TOF-MS的新疆煤快速热解行为研究

为了探究高升温速率条件下原煤的热解特性、快速热解产物析出规律及组成情况。以新疆煤为试验对象，采用热重联用红外仪（TG-FTIR）和快速热解仪联用气相色谱串联质谱（Py-GC/TOF-MS）反应设备进行试验研究。结果表明：新疆煤的热解主要分为四个阶段，主要热解阶段在390～600℃,对应TG曲线的大幅度下降，DTG曲线在该温度区间内出现最大失重率；升温速率与热解特性参数存在线性增长关系；红外光谱显示主要挥发性物质为CO2、CO、CH4、C2H4、轻烃、C-O键和C=O键的化合物，随着升温速率的提高，挥发性物质的相对含量也逐渐提升。煤热解产物主要有烷烃、烯烃、芳香族化合物和酚类等。挥发性物质的生成量随热解温度和停留时间的增加而增大，随升温速率的增大而降低；热解产物相对含量较高的为烯烃和芳香族化合物。研究结果为煤炭快速热解反应器的开发及高附加值化学品的获取提供了理论依据。