■龚志洋

0 引言

热解过程中，煤中的氮以不同的化合形态分配到半焦、焦油和气相之中；释放出的HNCO、HCN和NH3来源于原煤、焦油和半焦，部分直接来自初级热解过程，部分来自二次热裂解反应过程；气化过程中，存在于挥发分和半焦中的含氮物通过均相和多相分解反应释放到气体中。由于反应系统的复杂性和含氮中间物较高的反应活性，将导致煤热解过程中氮在气相产物、焦油和固体残留物中的分配及HCN和NH3的形成和释放被煤本身的特性和各种反应条件所影响。

1 煤特性的影响

煤在受热或其它化学处理过程中表现出的活性称为煤的反应性，又称煤的化学活性。通常所说的煤的热解反应性、气化反应性等指在一定温度条件下煤与不同气体介质(如氢、氮、二氧化碳、氧、水蒸气等)发生化学反应的能力。反应性强的煤在热解、气化和燃烧过程中反应速率快、效率高。煤反应性的强弱，随变质程度的不同而变化。有研究表明，褐煤的反应性最强，当温度较高时，温度升高反应性增加的幅度减小；无烟煤的反应性最弱，在较高温度时，温度升高反应性显著增强。因此，实验条件的影响规律是随煤阶的不同而变化的，煤阶也是影响存在于煤结构中的氮化物在热解、气化过程中迁移的最重要因素之一。

一般来说，随煤化程度的增加，煤基本结构单元的缩合度增加，缩合芳环数增加。研究表明，芳环(包括杂环)结构对煤的大分子网络热稳定性具有明显的作用，芳环或杂环结构单元的尺寸越大，环体系越稳定，氮化物的变化随变质程度的变化也相应地与其热稳定性有关。……