CH2―等。官能团以含氧官能团为主，包括酚烃基、羧基、甲氧基和羰基等，此外还有少量 含硫官能团和含氮官能团。基本结构单元之间通过桥键联结为煤分子。桥键的形式有不同长 度的次甲基键、醚键、次甲基醚键和芳香碳―碳键等。
(3)煤分子通过交联及分子间缠绕在空间以一定方式定型，形成不同的立体结构。交联
键有化学键，如同上述桥键，还有非化学键，如氢键力、范德华力和电子给予―接受力等。 煤分子到底有多大，至今尚无定论，有不少人认为基本结构单元数大致在 200～400 范围， 相对分子质量在教千范围。
(4)在煤的高分子聚合物结构中还较均匀地分散嵌布着少量低分子化合物，其相对分子 质量在 500左右及 500 以下。它们的存在对煤的性质，尤其对低分子化合物含量较多的低煤
化度煤的性质有不可忽视的影响。
(5)镜质组是煤主体的代表性显微煤岩组分，煤的化学结构实质上主要是指镜质组的结
构。稳定组脂肪和脂环结构成分较多，芳香度低，氢含量高。在煤化过程中，其结构和性质 逐渐趋同于镜质组，至 C 达 90%时，两者的差别基本消失。丝质组碳含量高，氢含量低， 芳香度高。随煤化度变化的幅度很小，在各种煤化度的煤中，丝质组的化学结构和性质都接 近或超过无烟煤。
(6)低煤化度煤的芳香环缩合度较小，但桥键、侧链和官能团较多，低分子化合物较多， 其结构无方向性，孔隙率和比表面积较大。随煤化度加深，芳香环缩合程度逐渐增大，桥键、 侧链和官能团逐渐减少。分子内部的排列逐渐有序化，分子之间平行定向程度增加，呈现各 向异性。煤的许多性质在中变质烟煤(肥煤和焦煤)处呈现转折点，显示煤的结构由量变引起 质变的趋势。至无烟煤阶段，分子排列逐渐趋向芳香环高度缩合的石墨结构。 第九章煤的热解与粘结成焦
l.什么是煤的热解过程，煤的热解有哪些基本反应?
答： 煤的热解是指煤在隔绝空气条件下持续加热至较高温度时发生一系列化学变化的总 ２３ 称。
煤热解的主要化学反应有 （1）裂解反应
包括桥键断裂生成自由基， 脂肪侧链裂解生成气态烃， 含氧官能团生成 CO、 CO2、 H2O， 煤中低分子化合物裂解生成气态烃等。 （2）一次热解产物的二次热解反应
包括裂解反应 生成更小分子气态烃和热解碳 脱氢反应 环烷烃芳构化 加氢反应 苯环去侧链 缩合反应 芳烃稠环化 桥键分解 生成气态烃 （3）缩聚反应
胶质体多相缩聚反应生成半焦，半焦缩聚生成焦炭。
2.已有哪些理论解释煤的热解成焦机理，各有哪些理论要点? 答：有：
（1）溶剂的抽提理论
煤经过溶剂抽提， 抽出物为煤的黏结组分， 它决定煤的黏结能力； 残渣为煤的不黏组分， 它决定焦炭基质的强度。 （2）物理黏结理论
煤在干馏时，是黏结成分与不黏成分通过表面浸润和界面结合，成为焦炭。
（3）塑性成焦机理――胶质体理论
煤热解产生的液相是黏结成分，固相和气相是不黏成分，三者形成胶质体，胶质体热解 半焦并缩聚，成为焦炭。 （4）中间相成焦机理
煤炭化时，各向同性的胶质体中存在液晶（中间相） ，它长大、融并、固化生成焦。 （5）传氢机理
煤热解产生自由基+Ｈ，自由基稳定化并向塑性发展。 3.什么是煤的胶质体?其来源是什么?
答：粘结性煤加热到一定温度时，每个煤粒都有液相形成，许多煤粒的液体膜汇合在一 起，形成粘稠状的气、液、固三相共存的混合物，此三相混合物称为胶质体。 4.胶质体的质量如何表征，胶质体的变化与煤的魏结成焦有什么关系? 答：胶质体的质量表征：数量、质量。
（1）胶质体的数量：即液相的数量，表征：胶质层指数Ｙ―胶质层厚度。 （2）胶质体的性质
热稳定性――影响液、固间的相互作用时间的长短。表征：软固化温度区间（胶质层指 数，奥亚）。
流动性，应适度，大小表明液相少，太大液相过多或黏结性差。表征：基氏流动度。 透气性与膨胀性：胶质体液相黏度较大时，气体不易析出，形成内部气泡，产生膨胀压 力，有利于黏结，但膨胀压力过大，有可能造成焦碳炉损坏。表征：奥亚膨胀度（b 值）。 粘结性好的基本条件，从胶质体理论角度看有六点；此外，胶质体的质量主要决定于煤 质，同时也受干馏条件的影响，例如：加热速度，散密度等。 5.影响焦炭质量的因素有哪些?它们如何影响? 答：影响焦炭的主要因素
内因――煤质；外因――煤准备与炼焦工艺条件。
２４ 各种炼焦煤，性质各有特点，在考虑生产目的、资源条件的前提下，将各单种煤按比例
配合，使其优势互补，达到生产质量与数量的要求。
配煤的基本思想：活性组分和惰性组分达到最佳比例。惰性组分温度高。 工艺条件的影响，有
加热速度：煤的加热速度加快，会使煤的粘结性增加，对弱粘结性的煤效果尤其明显。 煤料的散密度：提高煤料的散密度，可提高焦炭质量。 煤料的粒度：适当增加煤料细度有利于提高焦炭强度。
配添加物：当煤料中活性成分与惰性成分不平衡时，可另加粘结性或惰性物使之达到平 衡。
第十章 煤制化学品与高碳物料
1.煤的液化有哪儿种途径?哪一种煤液化方法比较有前途?为什么? 答：
2.煤液体生产化不原料的技术关键是什么?煤液体及其衍生物可以合成哪些芳香高聚 物? 答：
3.用煤直接制取塑料采用什么原理和方法? 答：
4.水煤浆有什么性质和用途?水煤浆的质量用哪些参数表征，煤化度、组成与性质对水 煤浆的质量有什么影响?
答：
5.什么叫超纯煤?它有什么用途?其制备方法有哪些，各有什么特点? 答：
6.什么叫高碳物料?用哪些万法分别可以制得那些高碳物料? 答：
7.煤沥青基碳纤维有什么用途?简述其工艺流程。 答：
8.MCMB 有哪些特性与用途? 答：
9.用哪些煤种可以制得活性炭与炭分子筛?煤制活性炭与炭分子筛有什么特性? 答： 参考书
（I)郭崇涛主编 煤化学 北京冶金工业出版社 1992 （2)陶著主编 煤化学 北京 冶金工业出版社 1984
（3)朱之培，高晋生编著 煤化学 上海 上海科学技术出版社 1984 （4)钟蕴英等编 煤化学 北京 中国矿业大学出版社 1989
（5)编写组 中国冶金百科全书炼焦化工卷 北京 冶金工业出版社 1992
（6)黑色冶金工业标准汇编 焦化产物及其试验方法 北京 中国标准出版社 1995 （7)（美）埃利奥特编 孙龙等译 煤利用化学 北京 化学工业出版社 1991 （8)唐有棋 王 夔主编 化学与社会 北京 高等教育出版社 1997.7 （9)世界能源理事会编 新的可再生能源 北京 海洋出版社 1998.4 （1O)陈绍洲，徐佩若编 石油化学 上海 华东理工大学出版社 1993.1 ２５ （11)黄福堂等编著 石油化学 北京 石油工业出版社 2000.5 （12)梁仁杰等编 化工工艺学 重庆 重庆大学出版社 1998.3 （13）郭树才主编 煤化工工艺学 北京 化学工业出版社 1992.5 （14）自尚显 唐文俊主编 燃料手册 北京 冶金工业出版社 1994.10
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