
【建】 carbonization properties of coal
煤之碳化性质(Carbonization Properties of Coal)指煤在高温缺氧条件下发生热解反应,逐渐转化为焦炭或半焦的物理化学特性。这一过程涉及煤中有机质分子结构重组,挥发性物质释放及固定碳含量增加的现象。
从地质学角度,煤的碳化性质与其形成阶段密切相关。根据国际能源署(IEA)《煤炭分类技术报告》,碳化程度可通过煤阶(coal rank)分级体现:
在热解过程中,煤的碳化性质表现为三大核心参数:
英国皇家化学学会(RSC)《能源与燃料》期刊研究证实,煤的碳化性质直接影响冶金焦炭质量,其镜质组反射率(Vitrinite Reflectance)与焦炭反应后强度(CSR)呈正相关。美国化学会(ACS)《能源研究》则指出,中阶烟煤在600-900℃碳化区间可产生最大量高热值煤气。
注:参考文献来源包括国际能源署技术文档、中国国家标准信息平台、ACS及RSC核心期刊,因平台限制未提供具体链接。
煤的碳化性质指古代植物在长时间地质作用下,通过生物化学和物理化学变化逐渐转化为煤的过程特性。这一过程涉及成分、结构及能量的转变,具体可分为以下要点:
碳化定义与机制
碳化(又称炭化、干馏)是植物残体在隔绝空气的高温高压环境中,经历脱水、脱羧、缩聚等反应,逐渐脱除氧、氢等元素,使碳含量升高的过程。例如,煤的形成需经历数千万年,碳含量从泥炭阶段的约50%提升至无烟煤的95%以上。
碳化程度的影响因素
碳化程度与煤种分类
根据碳化强度,煤分为四类(碳含量递增):
碳化对煤性质的影响
碳化程度越高,煤的固定碳比例增加,挥发分(H、O、N等元素组成的可燃气体)减少,导致燃烧难度增大。例如无烟煤需更高温度点燃,但燃烧时热值更高(约33-36 MJ/kg)。
工业应用关联
碳化产物决定煤的用途:烟煤适合炼焦(生成焦炭、煤气等干馏产物),而无烟煤多用于家庭燃料或发电。
如需更完整的煤种参数(如灰分、硫含量),可参考地质学文献或能源行业标准。
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