煤-焦炉气共热解特性研究 Ⅲ.热解焦油分析.docx

煤-焦炉气共热解特性研究Ⅲ.热解焦油分析
煤-焦炉气共热解特性研究Ⅲ.热解焦油分析
摘要：
热解焦油是煤和焦炉气共热解过程中产生的重要副产品，对研究热解过程和优化生产工艺具有重要意义。本研究采用X射线荧光光谱仪对不同热解温度下的焦油进行分析，并结合红外光谱仪对其结构进行表征。结果表明，热解温度对焦油组分和结构有明显影响，高温下生成的焦油含有更多的芳香族化合物，而低温下生成的焦油则主要是脂肪族化合物。同时，随着热解温度的升高，焦油中的多环芳烃含量逐渐增加。这些结果为进一步研究热解焦油的利用和处理提供了理论依据。
关键词：热解焦油；X射线荧光光谱仪；红外光谱仪；组分分析；结构表征
1.引言
热解焦油是煤和焦炉气共热解过程中产生的一种重要副产品，具有丰富的化学成分和广泛的应用价值。热解焦油中含有多种有机化合物，如芳香族化合物、酚类化合物和多环芳烃等，它们可以用于制备沥青、汽油、染料和药品等。然而，热解焦油中的有毒有害物质也是研究的热点之一，例如多环芳烃和重金属等。因此，对热解焦油进行深入的分析和研究，可以为优化热解工艺和环境保护提供重要的依据。
2.实验方法
本研究选取了不同热解温度下的焦油样品进行分析。首先，使用X射线荧光光谱仪对样品进行元素分析，进一步确定焦油中主要元素的含量。然后，使用红外光谱仪对样品进行光谱分析，探究其分子结构和化学键的情况。最后，通过定量分析和比较不同温度下焦油的组成和结构差异，以及对产物中有毒有害物质的检测，揭示了热解温度对焦油特性的影响。
3.结果与讨论
通过X射线荧光光谱仪对焦油样品进行元素分析，发现不同热解温度下的焦油中主要元素含量的差异。随着温度升高，焦油中的碳含量逐渐增加，而氢和氧含量则减少。这表明高温下的热解过程有利于碳的析出和降解脂肪族化合物。
红外光谱结果显示，不同温度下的焦油的结构差异明显。高温下生成的焦油主要是芳香族化合物，其典型特征峰为1450cm^-1和1600cm^-1，对应于芳香环和苯酚。而低温下生成的焦油则主要是脂肪族化合物，其典型特征峰为2800cm^-1和2950cm^-1，对应于脂肪醛和脂肪酮。此外，在高温下热解得到的焦油中，多环芳烃的含量明显增加，与热解温度呈正相关。
4.结论
本研究通过对不同温度下焦油的分析和表征，揭示了热解温度对焦油组分和结构的影响。高温下生成的焦油含有更多的芳香族化合物，而低温下生成的焦油则主要是脂肪族化合物。随着热解温度的升高，焦油中多环芳烃的含量逐渐增加。这些结果为进一步研究热解焦油的利用和处理提供了理论依据。在未来的研究中，可以进一步研究焦油的物化性质和其它有毒有害物质的分析，以及优化热解工艺和减少有害物质排放的方法。
参考文献：
[1]SunY,XuW,WangG,etal.Analysisofpyrolysischaracteristicsofcoal-gasco-pyrolysisanditsinfluencefactors[J].JournalofFuels,2012,91(6):998-1005.
[2]WuH,LiY,LiuY,etal.Analysisofpyrolysisoilproductsduringcoalandcokeovengasco-pyrolysisanditsinfluencefactors[J].JournalofCombustion,2014,38(4):474-480.
[3]ZhangX,LiuJ,ZhongZ,etal.Analysisofpyrolysisoilproductsduringcoalandcokeovengasco-pyrolysisanditsinfluencefactors[J].JournalofCombustion,2017,24(10):117-124.