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煤热解过程中含氮气相产物转化规律的实验研究
煤热解是研究煤的热解反应及产物的一种有效方法，对于探究煤的结构和性质具有重要意义。煤热解过程中，氮化合物是重要的气相产物之一。研究煤热解过程中含氮气相产物转化规律，对于深入了解煤热解过程具有重要意义。本文主要对煤热解中含氮气相产物转化规律的实验研究进行探讨。
一、含氮气相产物的种类和形成机理
煤热解过程中含氮气相产物主要包括氨气(NH3)、氰化物(HCN)、氮气(N2)、一氧化氮(NO)和氮氧化物(NOx)等。其中氨气和氰化物是主要的气相产物，其含量占气相产物总量的60%以上。
氮化合物的形成机理复杂，在煤热解过程中，由于温度升高，煤中的氮化合物会分解或转移为气态态氮化合物。氮化合物的形成与煤的氮含量、温度、反应时间和反应环境等有关。此外，煤热解过程中生成的自由基和自由基中间体的存在和反应也能在一定程度上促进氮化合物的形成。
二、实验研究
1.醇溶煤热解实验
Mazzoni等人通过醇溶法制备了一系列煤样品，并分别在不同温度下进行热解反应。实验结果显示，随着温度的升高，氨气和氰化物的产生量逐渐增加。当煤样品中氮含量较高时，其产生的氨气和氰化物含量也相应增多。此外，由于醇的存在，一些煤样品在低温下就开始产生氨气和氰化物。
2.煤热解动力学研究
Yang等人使用微反器进行了煤热解动力学实验，研究了煤热解过程中氨气和氰化物的产生规律。实验显示，在煤热解初期，氨气和氰化物的生成速率逐渐上升，然后在达到最大值后逐渐降低。此外，氨气和氰化物在煤热解过程中产生的峰值出现时间也不同，峰值出现时间越早，则煤中的氮气化合物浓度越高。
三、结论
煤热解过程中含氮气相产物的种类和含量与煤的氮含量、反应温度和反应时间等因素密切相关。煤样品中的氮含量越高，产生的氨气和氰化物含量越高；反应温度越高，氮化合物的形成越容易；反应时间也会影响氮化合物的生成。在煤热解过程中，氮化合物的生成规律与煤的结构和性质有关，需要进一步研究。