不同煤种热解多环芳烃的生成分布特征研究.pdfVIP

第 34卷 第 1期 煤 炭 转 化 Vo1．34 No．1 2011年 1月 C0AI C0NVERS10N Jan．20I1 不同煤种热解多环芳烃的生成分布特征研究 刘淑琴 ¨ 庞旭林 王媛媛 。 张 尚军 ’ 鲍鹏程 党金莉 ’ 摘 要 研 究了四种适宜地下气化的低阶煤在 600℃热解条件下热解气 中EPA—PAHs的生 成分布特征 ，探讨 了原煤组成的影响．结果表 明，随着煤变质程度的增大，热解所产生的低环芳烃含 量减少，高环芳烃含量增加 ，EPA PAHs总量增加 ；热解气中EPA—PAt-IS以2R萘、3R苊、3R二氢 苊 、4R 荧 蒽、4R 芘和 4R 苯 并 (a)蒽 为主 ；3R 芳烃 含 量 最 多，平 均 占EPA—PAHs总含 量 的 67．57 ；EPA—PAHs含量分别在碳含量为 76．9896／，H／C摩 尔比为 0．94，O／C摩 尔比为 0．16和 挥发分为 43．32 时达到最高水平． 关键词 多环芳烃 ，低阶煤 ，热解 ，分布特征 中图分类号 TQ530．2 比较 了四种适宜地下气化的低阶煤 (通辽褐煤 、乌兰 0 引 言 察布褐煤 、鄂尔多斯不粘煤以及陕西榆林长焰煤)在 多环芳烃 (polycyclicaromatichydrocarbons， 典型中温热解条件下 (600℃)热解气中多环芳烃的 简称 PAHs)指两个 以上苯环连在一起 的化合物 ，如 分布特征 ，为我 国北方煤 田煤矿区火灾及煤层气化 萘和蒽等．多环芳烃是最早发现且数量最多的致癌 引起的多环芳烃类有机污染的防治和减量化提供重 物 “ ，目前已经发现的致癌性多环芳烃及其衍生物 要的基础数据和科学理论依据． 已超过 400种，每年排放到大气中的多环芳烃约几 1 实验部分 十万吨． 大气中的 PAHs大部分来 自煤炭 的燃烧 和利用．16我 国对煤利用过程 中多环芳烃类致癌性 1．1 煤样煤质分析 有机污染物的研究 刚刚起步 ，关 于地下原始煤层的 实验选用通辽褐煤、乌兰察布褐煤、鄂尔多斯不 热解 、燃烧以及气化过程所引起 的多环芳烃污染还 粘煤以及陕西榆林长焰煤 四种低阶煤 ，实验前将煤 未见报道．煤层的燃烧与气化是指在地下原始煤层 样制成边长为 1．5cm左右块状 ，85℃干燥 4h以 中所发生的燃烧和气化过程 ，主要涉及煤层气化和 上．其工业分析和元素分析结果见第 2页表 1． 煤田煤矿区火灾．煤层气化又称煤炭地下气化 ，是将 地下煤层原位转化为可燃气体的过程 ，是未来我 国 1．2 主要仪器与试剂 低阶煤利用 的重要方式．煤 田煤矿区火灾又称煤层 可控硅管式炉；直型干燥管 ；气体 吸收瓶 ；三 口 自燃或煤火 ，是煤炭资源的一种重大的 自然灾害．中 烧瓶 ；LC一20ATHPLC分析系统 (岛津公 司制造)， 国政府对煤 田火灾极为重视 ，并将治理煤 田火灾列 配有二元高压梯度洗脱装置 、SUPELCOSIL LC- 入 “中国 21世纪议 程 ”．7然而 煤炭无论是进 行燃 PAH多环芳烃专用柱 (5 m，4．6mm×250ram)和 烧 、气化、液化 ，还是热解干馏 ，热解都是这些过程 的 SP)【n20AuV／VIs检测器；索 氏提取器 (60m