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煤热解是煤炭清洁利用的重要技术,是煤炭燃烧和气化的初始和伴随反应,但煤的常规热解存在能源利用效率低、环境污染大、产品质量不理想等不足。有学者认为煤微波热解是未来替代常规热解的选择之一,但前人的研究主要针对煤微波热解中微波场的温升特性和油气产率,少有涉及煤微波热解固体产物——半焦,对热解过程中煤焦结构变化的规律知之甚少,对微波焦的化学反应性更是鲜有报道。本文正是基于这样的背景下,研究微波焦在热解过程中其结构的变化规律以及其燃烧、气化反应性,并与常规焦做比较。为后续微波热解煤研究提供理论依据和数据支持。首先本文以准东煤为原料,分别在水平炉和微波实验炉制取了不同温度的煤焦样品。利用FTIR对不同热解过程中煤焦表面官能团变化规律进行了讨论,不同煤焦的含氧官能团热稳定性皆为:C-O<-COOH<C=O<-OH,微波焦的平均链长较常规焦短,芳香度小于常规焦。然后利用N2吸附法和SEM对不同热解过程中煤焦孔隙结构变化规律进行了讨论。结果表明:不同热解温度常规焦的平均孔径变化比微波焦大。微波焦和常规焦的孔容和比表面积都是先增大后减小再增大的过程,常规焦的孔容都要比微波焦大,比表面积随热解温度的不同而不同。提出了一个全新的微波热解煤模型,很好解释了微波热解煤各个阶段。微波焦的孔隙结构较简单,其孔多为圆柱孔,分布均匀,裂缝较少。最后利用TGA对微波焦和常规焦的燃烧和气化反应性进行了讨论,分析了微波焦着火温度低于常规焦而燃尽温度高于常规焦的原因,并计算了不同煤焦的燃烧反应活化能,结果显示微波焦的燃烧反应性优于常规焦。分析了微波焦固定碳转化率和比气化反应速率大于常规焦的原因,并计算了不同煤焦的气化反应活化能,结果显示微波焦的气化反应性优于常规焦;讨论了相同热解方式不同热解温度煤焦的气化反应性差异,不同煤焦活化能大小:不同热解温度常规焦:RP700>RP900>RP800,微波焦:MW700>MW900>MW800。