为揭示褐煤的碳黑生成特性与Na在煤衍生碳黑形成过程中的作用,采用电感耦合等离子体发射光谱仪、X射线光电子能谱仪和傅里叶变换红外吸收光谱仪研究分别担载了空白、物理吸附态Na(ANa)与离子可交换态Na(INa)的酸洗伊敏褐煤在沉降炉中不同停留时间下热解所产生碳黑的产率、表面与整体化学特性.结果表明:在表面增长阶段,褐煤的碳黑产率增幅远超焦油产率降幅;当停留时间足够长时,碳黑产率有所降低,含氧官能团含量升高;担载Na可以降低碳黑产率,但INa对碳黑的抑制作用比ANa强得多,且INa可以使热解气溶胶中醚与砜的含量升高.这些现象说明:在褐煤二次热解过程中,小分子芳香化合物、脂肪族物质与轻质气体也会通过表面增长提高碳黑产率.褐煤热解气中含氧物质可以在停留时间足够长时表现出对碳黑的氧化作用.INa可以保持与焦炭或挥发分之间有机结合状态,在一次热解过程减少初级焦油释放,在二次热解过程中促进挥发分与含氧物质结合;而ANa在一次热解过程中作用不明显.在二次热解过程中,气化的ANa与INa抑制碳黑形成的作用机制相同.
煤 热解 碳黑 钠 焦油 停留时间 化学结构