低煤级煤热解H_2生成动力学及其与第一次煤化作用跃变的关系

用开放体系的热重-质谱联用仪(TG/MS)研究了7种低煤级煤的热解特征、H2的生成动力学特征以及它们与第一次煤化作用跃变的关系.结果显示,煤热解失重率在碳含量(Cdaf)为80%(质量分数)和镜质组最大反射率(Rm0ax)为0.60%附近发生转折;氢气生成的特征温度参数以及动力学参数均在Cdaf为80%(Rm0ax为0.60%)左右表现为最低;氢气的总产率在此处最大.这些特征参数的极值点刚好与第一次煤化作用跃变点一致,说明这些参数可以反映第一次煤化作用跃变的发生.结合傅立叶变换红外(FTIR)光谱法获得的煤结构特征,对影响机制进行了分析解释,认为是由以下3个方面的原因导致的:(1)煤中脂肪类含氧官能团的演化特征;(2)可溶有机质的低温热缩聚作用;(3)有机质的"两极分化"作用.