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开题报告

快速升温过程下煤的气化反应特征的研究

1.选题的背景、目的和意义

1.1选题背景

煤炭在世界能源储量中约占79％，石油与天然气占12％。

我国的能源结构是“富煤、缺油、少气”，2010年，煤炭、石油、天然气、核电、水电和其他可再生能源分别占74.7％、11.3％、5.0％、1.0％、7.5％和0.5％。

可以预见在未来很长的一段时间内煤炭作为主体能源的地位不会改变。

然而在我国，80％以上的煤炭资源用于直接燃烧，这种利用方式燃烧效率非常低，同时还会产生巨大的燃烧排放物造成了环境污染。

所以，寻找一种高洁净、高效利用煤炭资源的技术是势在必行的，而煤气化技术是其中较有效的途径之一[1]。

因此，煤炭利用技术的研究是未来能源战略的技术储备。

在众多煤炭利用技术中，煤气化技术对促进能源综合利用、改善当前资源紧缺状况以及减轻环境污染具有重要意。

可以说，煤气化是实现煤清洁利用的最有效途径，也是煤化工发展的重要工艺过程。

20世纪中叶，发达国家花费了大量的人力、物力进行煤气化技术的研究、开发与应用，主要应用领域包括发电、燃料气、合成气等。

当前各国积极研究和倡导的IGCC发电技术和煤基多联产技术都是以煤气化技术为基础的，所以，煤气化技术成为了洁净煤技术体系的龙头技术。

煤炭转化为清洁燃料的技术是洁净煤技术中的重要内容，诸如液化、气化、热解技术和地下气化技术。

煤气化技术作为洁净煤技术的核心技术之一，从大的分类来看：

还是固定（移动）床气化、流化床气化和气流床气化这三大类。

固定床由于进厂原料利用率低，操作繁杂、单炉发气量低、对大气污染严重，属于将逐步淘汰的工艺。

现在主导技术是流化床技术和气流床技术，这两种气化炉煤种适应性广，且都是在较高的温度和较短的停留时间（有些甚至高压）下完成煤的气化过程。

[2]

1.2研究目的和意义

实验室研究所得数据多是在较低温度、慢速加热，煤样堆积在坩埚中处于静止条件下得到的，这与工业气化炉的高温高压、短停留时间、快速气化条件有很大的不同。

在工业反应器内，影响煤反应过程的因素极为复杂，诸如流动的不均匀性，较严重的内部温度、浓度的差异等。

这些因素互相耦合，对了解煤反应过程增加了大量的干扰信息，因而研究煤反应动力学通常在特别研制的实验室仪器上进行。

国内外很多学者都围绕煤的热解、气化和燃烧反应动力学进行了大量的实验研究，所采用的研究仪器主要有：

热重分析仪、丝网反应器和滴管炉。

[3]

目前已经有很多使用TGA，固定床反应器，层流流动反应器（滴管炉），气流床及流化床反应器来研究煤的CO2和水蒸气气化。

尽管这些实验研究提供了和焦反应性具体方面相关的有价值的信息，我们仍有必要对实验得到的煤燃料反应动力学数据及其外推到实际工业反应条件下的反应动力学的有效性范围进行更深的分析和讨论。

热重分析仪装置能在线记录煤粉失重变化曲线，但由于坩埚中煤粉始终处于静止堆积状态，在煤气化反应过程中，物理过程的影响比如反应介质扩散和热量传递过程，如果不正确加以考虑，会导致错误的速率表达式，把这些数据用于工业放大，将会导致装置运行出现问题。

而且热重分析仪是用来测定气化反应速率常用的一种设备，但是实验最好在低温（＜1000℃）下进行，因为在高温下热重分析仪内部气化剂的扩散对表观反应速率会产生很大的影响，使得测出的速率值和工业条件下气化炉内的速率发生严重的偏离。

而高频丝网反应器由于其快速升温特点，与热重相比更为接近工业气化条件。

本研究欲在现有的高频加热装置的基础上搭建丝网反应器，金属丝网反应器是另一种研究无二次转化条件下煤热解行为的有力工具，利用金属丝网反应器可以得到未经二次转化的初生焦，目前初生焦的气化反应动力学还未得到充分的研究，采用丝网反应器研究煤等含碳物料在快速升温下的热解气化特性。

2.文献综述

2.1煤气化概述

煤气化，就是将煤与气化剂（如空气、氧气、二氧化碳或水蒸气等）在一定温度和压力下进行反应，使煤中可燃部分转化为可燃气体（如一氧化碳、氢气和甲烷等）的工艺过程，即将煤中的有机质最大限度地转变为有用的气态产品[4]。

煤气化是煤炭清洁高效利用的核心技术，是发展煤基大宗化学品和液体燃料合成、先进的整体煤气化联合循环（IGCC）发电系统、多联产系统、制氢、燃料电池、直接还原炼铁等过程工业的基础。

2.1.1煤气化技术概述

煤气化技术按煤在气化炉内的状态分为移动床（固定床）气化、流化床气化、气流床气化。

2.1.1.1固定床气化

固定床气化是最早的煤气化技术。

在气化过程中，块煤或碎煤由气化炉顶部加入，气化剂由底部通人，煤料与气化剂逆流接触，相对于气体的上升速度而言，煤料下降速度很慢，甚至可视为固定不动，因此称之为固定床气化；而实际上，煤料在气化过程中是以很慢的速度向下移动的，比较准确的称其为移动床气化。

该技术成熟，但单炉气化能力小，副产物多，煤种适应性差，环境友好性差。

[5]

固定床气化炉采用粒径较大的煤，气化温度比较低，反应速率慢，在生成的气体产物中含有大量的焦油，甲烷含量也比较高，为了保证气化过程的顺利进行，对煤质也有一定的限制和要求（如较高的灰熔点、较高的机械强度和良好的热稳定性等）。

在使用黏结煤时，炉内应设置专门的破黏装置。

典型的固定床气化技术包括UGI气化工艺、Lurgi气化工艺和BGL气化工艺。

2.1.1.2流化床气化

流化床气化炉加入炉中的煤料为粉煤。

流化床气化就是采用流态化的原理和技术，使粉煤颗粒通过气化介质达到流态化。

流化床气化以空气或氧气或富氧和蒸汽为气化剂，在适当的煤粒度和气速下，使床层中粉煤沸腾，气固两相充分混合接触，在部分燃烧产生的高温下进行煤的气化。

其工艺流程包括各煤、进料、供气、气化、除尘、废热回收等系统，将原煤破碎至8mm以下，烘干后进入进煤系统，再经螺旋加料器加入气化炉内，在炉内与经过预热的气化剂（氧气／蒸汽或空气／蒸汽）发生气化反应，携带细颗粒的粗煤气由气化炉逸出，在旋风分离器中分离出较粗的颗粒并返回气化炉，除去粉尘的煤气经废热回收系统进人水洗塔使煤气最终冷却和除尘[6]。

典型的流化床气化技术包括Winkler气化工艺、CFB气化工艺、灰熔聚气化工艺和KBR输运床气化工艺。

流化床对煤种和煤粉的粒度要求较高（3-5mm）；气化温度较固定床有所提高（1000℃左右）；灰中不可避免会夹带大量残炭，碳转化率较低。

2.1.1.3气流床气化

气流床气化是将气化剂（氧气和水蒸气）夹带着煤粉或煤浆，通过特殊喷嘴送入气化炉内。

在高温辐射下，煤氧混合物瞬间着火、迅速燃烧，产生大量热量。

在炉内高温条件下，所有干馏产物均迅速分解，煤焦同时进行气化，生产以CO和H2为主要成分的煤气和液态熔渣。

典型的气流床煤气化技术，国外有美国德士古（Texaco）公司（现属于GE公司）水煤浆气化技术、荷兰壳牌（Shel1）粉煤气化技术和德国未来能源公司的GSP粉煤气化技术，国内有四喷嘴对置式水煤浆气化炉、四喷嘴干煤粉加压气化炉、二段干煤粉加压气化炉和HT—L航天炉等。

[7]

与固定床和流化床相比，其碳转化率高，合成气中不含焦油等产物。

当然，由于其操作温度高，相对而言，其比氧耗[生产1000

（CO+H2）的氧耗量]要高于固定床和流化床。

2.1.2煤气化技术的比较

不同类型的煤气化技术是在技术发展的不同阶段，为适应不同的工艺要求而发展起来的。

离开煤种、煤气化配套的下游转化装置等具体问题，泛泛而谈不同的煤气化技术的优劣，是没有意义的。

Simbeck等人曾对不同气化工艺的特点做了比较[8]，见表2-1

表2-1不同气化技术的比较

项目

移动（固定）床

流化床

气流床

气化技术

原料特点

细灰循环

黏结性煤

适宜煤阶

煤颗粒/mm

操作特点

氧气耗量

碳转化率

出口温度/℃

蒸汽耗量

焦油等

灰渣形态

BGL

最好是干灰

可以

高煤阶

6-50

低

低

425-650

低

有

熔渣

Lurgi

有限制

加搅拌

任意

6-50

低

低

425-650

高

有

干灰

ICC,KRW，

U-Gas

较好

可以

任意

6-10

中

低

900-1050

中

无

灰熔聚

CFB,HTW,

Winkler

可以

基本可以

低煤阶

6-10

中

低

900-1050

中

无

干灰

GSP,E-Gas，Shell，

K-T，Texaco

无限制

可以

任意

＜0.1

高

高

1250-1600

低

无

熔渣

2.2煤气化反应动力学

煤的气化过程通常分成两步进行，一是煤在高温下热解脱除挥发分生成煤焦；二是煤焦与气化剂反应生成煤气。

在热解过程中，煤中的挥发分分解释放出来，煤转变成煤焦；在气化过程中，热解释放的挥发份以及生成的煤焦与气化剂发生气化反应。

由于焦气化速率比煤快速热解慢得多，所以煤炭气化碳转化率由焦的气化速率决定[9]。

煤焦气化反应动力学研究对选择气化工艺、设计和运行气化工业装置有重要意义。

正是由于这个原因，在煤气化反应动力学研究中，研究者通常是以煤焦的气化反应性和反应速率为主要研究对象的。

2.2.1煤气化的主要反应

煤气化是指在一定的温度和压力下，将煤与气化剂进行反应，使煤中的可燃组分转化成煤气（CO、H2和CH4等），而煤中灰分以废渣的形式排出的过程，常用的气化剂主要包括CO2、H2O和O2。

由于煤本身组成的复杂性，实际上煤气化反应是十分复杂的。

但是一般为了考虑方便，通常将煤与气化剂的反应看做是碳与气化剂的反应。

以下几个反应是煤气化反应过程中需要重点考虑的。

C+CO2→2COΔH=+159.7KJ/mol（2-1）

C+H2O→CO+H2ΔH=+118.9KJ/mol（2-2）

C+O2→CO2ΔH=－405.9KJ/mol（2-3）

CO+H2O→CO2+H2ΔH=－40.9KJ/mol（2-4）

C+2H2→CH4ΔH=－87.4KJ/mol（2-5）

反应

（1）和

（2）是最重要的两个煤气化反应，也是煤气化动力学实验中用的最多的两个反应。

在实际生产的气化炉中，第三个反应为前两个反应的进行提供热量。

反应（4）称为水煤气变换反应（thewatergasshiftreaction，简称为WGS），从发现到现在已有80多年的历史，被广泛应用于合成甲醇、合成氨、制氢和城市煤气工业中[10]。

反应（5）在高压下需要重点考虑。

2.2.2煤气化反应的机理

煤焦气化机理解释众多，其中Lahaye和Ehrburger[11]提出的自由碳位和碳表面复合物的概念被广泛接受。

煤气化反应过程可认为是：

氧原子与自由碳位

结合生成碳氧表面复合物C（O），碳氧表面复合物发生分解生成CO和自由碳位，新生成的自由碳位继续与氧原子结合生成碳氧表面复合物的连续循环反应过程，其气化反应过程可由图2.1表示。

a煤焦与CO2的气化b煤焦与水蒸汽气化c煤焦与O2气化

图2.1煤焦与不同气化剂之间的气化反应机理图

Fig.2.1Themechanismofcoalchargasificationwithdifferentreactionagents

a.charwithCO2b.charwithsteamc.charwithO2

2.2.3影响煤焦气化反应的因素

影响煤焦气化反应的因素主要有内因和外因两方面。

内因是指煤焦自身的物理结构和化学特性，这些因素决定了煤焦的气化反应性；外因主要是指气化时的外部环境或条件，这些因素决定了煤焦的气化反应速率。

2.2.3.1影响煤焦气化反应性的因素

（1）煤阶的影响

煤阶代表了煤化作用中能达到的成熟度的级别，煤阶的改变是由于深埋而增加的温度而改变的。

当泥岩沉积被掩埋，并随着温度和压力的增加而转变成煤时，它的物理和化学性质发生了深刻的变化，随着煤埋藏深度的增加，煤阶从褐煤，亚烟煤，烟煤到无烟煤间不断变化。

Seeker等[12]和McLean等[13]对不同煤阶的烟煤和褐煤进行了热解燃烧特性分析。

对于烟煤，他们观察到挥发分射流而出，在颗粒表面附近形成冷凝相物质。

而对于褐煤和无烟煤，却没有观察到挥发分析出的踪迹，也没有形成冷凝相物质。

他们认为在热解过程中，褐煤和无烟煤是不发生膨胀的，而烟煤却要发生膨胀形成多孔焦。

这些现象归结于煤的化学组成不同，也就是烟煤在热解燃烧过程中析出的挥发分包含重烃组成，而褐煤挥发分主要包括CO,CO2,H2,H2O和一些轻烃组分。

Ye等[14]解释了不同煤阶对煤反应性的影响，并指出煤阶对反应性的影响没有一般的规律性，但是总的来说，低阶煤有更高的反应性，而高阶煤的反应性较低。

很多研究者都做了这方面的大量实验，研究表明，煤的气化反应性随煤阶升高而降低。

（2）煤灰熔融性

Liu等[15]通过流化床反应器分析了煤灰熔融对气化反应速率的影响，发现随着气化温度升高，煤焦的气化反应速率呈增长趋势，当气化温度高于煤灰熔融温度时，煤焦的气化反应速率增加较低甚至不变，而这种变化趋势的转折点接近于煤灰熔融温度。

乌晓江等[16]在此后的研究中分析这一结果与高温下灰在熔融过程中发生吸热反应以及熔融的灰吸附在煤焦表面阻碍了煤焦与气化剂的有效接触有关。

Bai等[17]认为煤灰熔融对煤气化反应性的影响，主要体现在铝硅酸盐的熔融上。

由于碱或碱金属在温度高于1000℃的气化反应时就已基本挥发，只有少量的碱或碱金属以铝硅酸盐的形式存在于煤中。

在高温下气化时，铝硅酸盐会发生熔融，并覆盖在煤颗粒的表面上，因此会阻碍碳的转化。

（3）煤中的矿物质

煤中矿物质在气化和燃烧过程中，由于灰分的软化熔融而转变成炉渣的能力称为煤的结渣性。

对于固定床气化炉，大块的炉渣将会破坏床内均匀的透气性，严重时炉算不能顺利排渣；此外，由于炉渣会包裹未气化完全的原料煤，使气化炉排出的渣含碳量高。

对于流化床来说，即使少量的结渣，也会破坏炉内正常的流化状况，但对于气流床气化煤灰熔融性温度高于气化温度会造成排渣困难，影响气化炉正常运行。

[18]

2.2.3.2影响煤焦气化反应速率的外部因素

（1）气化温度

气化温度是影响煤焦反应速率的主要因素，尤其是在动力学控制区内，较高的气化温度可使煤焦与CO2的反应速率明显加快。

[19]在三种不同气化温度下YM900和XM900的反应活性随时间变化关系的研究中，发现CO2还原率值越大，表明有越多的CO2在该时间段被还原成CO，煤焦的还原能力也就越强。

实验结果可知由于两种半焦在热解终温900℃下保温时间较长，使其结构有序度增大，因此，900℃气化时两种半焦与CO2的反应活性变差。

随着气化温度的提高，煤焦的CO2还原率显著增加，且在三种温度下，型煤半焦的还原能力均高于原煤半焦。

型煤半焦在1000℃气化时，CO2还原速率高于原煤半焦在1100℃时的速率．这说明褐煤中低温热解后所得半焦在1000℃以上时具有较高的反应活性，适合作为优质气化原料，而对HPU型煤进行干馏，除生产常规的焦油和煤气，其主要产品型煤半焦在作为气化原料时可以适当降低气化温度，节约能源，降低操作成本。

（2）气化压力

压力对气化反应的影响比较复杂，因为它们既可以通过改变反应物的分压直接影响气化反应，也可以通过改变传递速率间接影响气化过程。

气化压力对气化反应速率的影响不如气化温度那么显著。

从热力学平衡上分析，增加压力有利于甲烷化反应，但不利于体积增大的气化反应；另一方面，增加压力，反应气体分子的扩散系数减小，相应的扩散速率常数下降，反应速率下降，这些都是不利于气化反应的方面。

Adánez等[20]于1000℃，纯CO2气氛，0.5-3.0MPa的压力下，在加压热重上得到了西班牙褐煤的初始气化速率。

由数据可知，随着压力的增加，反应速率对压力的敏感性逐渐降低。

在最高的实验压力下，反应速率达到1.5-2.0

-3s-1这一饱和区间。

文献[21]于900℃，CO2和CO混合均匀的气氛下研究了煤与CO2的气化反应速率。

同样地，在压力低于0.6MPa，反应速率随着压力提高快速增加，但是随着压力进一步变大，速率增加幅度明显降低。

Adánez等在用CO作为抑制剂的气氛中也观察到了上述反应特性。

（3）升温速率

升温速率对煤焦气化反应有明显的影响。

王俊琪等[22]采用TGA/SDTA851型热天平对不同升温速率下的煤快速热解特性进行研究，发现随着升温速率的增加，最大失重速率也有所提高。

在煤的热解过程中，煤的热解条件（加热速率、气氛、压力、终温、煤种等）强烈地影响着产物的产率和组成。

周静等[23]利用等温热重法研究了快速加热条件下温度、煤质、粒径对煤的热解影响。

徐跃华[24]等人在升温速率为20℃/min时研究了煤种和煤样粒度对煤热解的影响，研究显示：

随着煤变质程度的增加，煤的热稳定性增加，同时随着煤粒度的增加，热分解率显著下降。

同时升温速率越大，煤焦在相同的温度下停留时间越短，来不及反应就进入更高温度，所以相同反应温度时，煤焦气化转化率越低[25]。

（4）煤的热解过程

煤焦在气化前所经历的脱挥发分过程对气化有着重要的影响。

一切对热解过程有影响的因素都会影响煤焦的气化反应性，关于这方面的研究报道很多。

煤的热解按温度可分为多个阶段，褐煤在300℃左右开始热解，300℃～700℃之间以解聚和分解反应为主，高热值的煤气大量析出，焦油的最大产率也在该阶段。

热解温度的升高会导致煤焦与CO2的气化反应活化能升高，气化活性降低。

徐秀峰[26]等研究了煤的反应活性与煤焦表面积和孔容积之间的关联性，结果表明，煤在热解过程中，其表面积和孔容积在一定温度范围内存在一个最大值，低阶煤在700℃热解时所得煤焦具有最大的孔容积，导致其反应活性高于其他热解温度所制煤焦。

吕学珍[27]等对快速热解焦的气化性能进行的研究也表明，半焦与CO2的反应活性随热解终温的增加先增大，在800℃左右出现最大值，随后急速下降。

2.3煤气化研究实验仪器

在煤气化反应实验研究装置中主要有热重分析仪，固定床反应器，流化床反应器和电热网反应器和滴管炉。

各种装置都表现出一定的优缺点，对于得出的数据，采用的动力学模型也不尽相同。

2.3.1热重分析仪

热重分析仪（ThermoGravimetricAnalyzer，TGA）又称热天平，被广泛应用于煤的热解和气化反应动力学研究，热重法已成为煤反应动力学研究的经典方法。

TGA由天平、加热炉、程序控温系统与记录仪等几部分组成[28]。

将放有煤样的坩埚置于可进行程序控温的加热炉内。

炉内通入反应气体（可以是惰性气体）。

测温热电偶贴近于坩埚底部，随着温度的上升，煤样会因经历诸如热解、气化过程而发生重量损失，该仪器可自动记录样品重量的变化，即在程序控制温度条件下，通过直接测量固体物质量在反应过程中随温度（时间）的变化，得到固相反应组分的转化率随反应温度（时间）的变化关系。

反应后的气体通入气体分析仪如红外光谱（FTIR）来进行产物的组成分析。

2.3.2丝网反应器

丝网反应器（Wire-meshReactor）多用于进行高升温速率下的煤反应动力学研究。

最早的装置产生于20世纪60年代，目前国外一些研究机构已经开发出了高压下的丝网试验装置。

WMR的基本工作原理是利用电流流过金属质（含铬、镍、钼等）的丝网，使其瞬间到达高温状态并加热单层均匀分布在丝网上的煤粉。

测温热电偶安装于承载煤样的丝网上，用于检测反应温度。

反应气体需要预先经过整流装置，以保持层流的状态垂直穿过丝网，并迅速将反应产物气体携带进入分析仪器。

丝网上的反应剩余产物可进行收集，用以做进一步的分析。

WMR的主要优点有：

①升温速率较高，可达104℃／s。

②煤粒是单层均匀分布在丝网上的，颗粒问反应行为接近且相互独立。

同时高升温速率减少了初次分解产物同热的煤粒的接触时间，这些都在很大程度上抑制了二次反应的发生。

③只有少部分反应气体在快速通过丝网时被加热至有限温度，然后和低温反应气体进行充分混合，极大地避免了气相间的高温反应。

④也可以进行外扩散对反应的影响研究。

⑤热电偶所测温度反映的是承载煤粒的丝网温度，因而反应温度、升温速率可以得到较为精确的控制。

其不足之处在于：

①升温速率和工业反应器实际情况相比依然存在较大差距；②由于丝网网孔尺寸的限制，为避免反应颗粒脱落，所选颗粒粒径较大（通常为106～150微米）；③和TGA同样都是间歇式反应器，每次实验获取的产物数量有限（焦样仅为3～5mg）

2.3.3滴管炉

滴管炉（DropTubeFurnace，DTF）中的固体反应物依靠气流夹带进入反应器，又称EntrainedFlowReactor。

在20世纪六、七十年代，Field及IWSmith等首先分别利用滴管炉对煤粉的燃烧特性进行了实验研究。

DTF的结构简单，采用细长型的连续流动管式反应器。

煤粉被气体所夹带，向下流过电加热的反应炉管，在炉内和反应气发生一系列的化学反应。

加热元件均匀布置于炉管周围，以实现炉内良好的等温性。

夹带煤粉的载气和稀释的煤粉沿管中心流人，反应气体则沿给煤管周围的环面送入。

反应物在进入取样枪后被迅速冷却，然后通过过滤或旋风装置收集煤焦，反应挥发气体则通入气体分析仪器进行分析。

滴管炉具有以下技术特点：

（1）高温和高的升温速率。

（2）短的停留时间

（3）动态连续特性。

（4）炉内气体的流动状态为层流。

（5）实现加压操作。

2.4丝网反应器在煤热解与气化上的研究进展

丝网反应器的研究报道始于上世纪60年代[29]，以后不同的研究者对该技术进行了相关改进，并被广泛应用于煤、生物质等固体燃料的研究。

MarkFlower，JonGibbins等人[30]将丝网反应器应用于生物质颗粒的燃烧实验，G.DiNola，W.deJong等[31]将丝网反应器与红外光谱（FTIR）连用，实时分析煤和生物质在快速脱挥发分过程中气体成分的变化。

最近，GE全球研发中心—上海分中心建立了一套丝网反应器装置，以为了支持GE全球煤气化动力学动力学模型的研究开发。

[32]

该技术并被广泛应用于煤、生物质等固体燃料的研究。

金属丝网反应器作为一种研究无二次转化条件下热解行为的有力工具，利用金属丝网反应器可以得到未经二次转化的初生焦，目前初生焦的气化反应动力学还未得到充分的研究。

本研究欲在现有的高频加热装置的基础上搭建丝网反应器，采用丝网反应器研究煤等含碳物料在快速升温下热解气化特性。

目前，关于丝网反应器的报道还不是很多，我们将在搭建好的高频炉快速升温丝网反应器上进行典型煤种的热解气化实验，研究相应的煤焦的反应活性及结构特性，并和热重煤焦热解气化进行比较，研究快速升温丝网反应器的反应特性。

3.实验方案

3.1研究内容

在高频炉上进行中国典型煤种的热解实验，研究不同反应器热解焦的结构和热解程度的变化。

3.2具体实验计划

选取我国不同煤阶的3种典型煤样（内蒙褐煤、神府烟煤、遵义无烟煤），每一种煤样采用筛分方法获得（80-120）、（120-180）、（180-250）目三种粒度分布的煤粉，在高频炉上进行热解。

热解温度为1100℃，1200℃和1300℃。

最后对热解焦进行结构和失重转化率分析，主要包括以下内容。

（1）工业分析。

分析样品的挥发份、固定碳含量变化，根据灰示踪法可计算热解失重率；

（2）元素分析。

分析样品的C、H、N、O、S等元素含量变化；

（3）SEM分析。

通过扫描电镜观察热解样品的表面形态。

（4）XRD测试。

分析样品的碳微晶结构参数，石墨化程度等；

（5）在吸附仪上进行样品的孔结构测试，包括以N2为吸附质的介孔结构测试和以CO2为吸附质的微孔结构测试，分析样品的比表面积和孔容变化；

（6）红外光谱。

分析样品内特征官能团的变化。

3.3关于实验的具体思路

我们此次的高频炉采用的是