焦炉室式结焦过程
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H totar 之比。
香族结构的碳原子数与总的碳原子数 Ctotar 之比。
H f ar
H ar H totar
香族结构的氢原子数与总的氢原子数
室式结焦过程
Rar Rtotar
（ 3 ）芳环率
R f ar
是煤的基本结构单元中，芳香环数
与总环数 R ar
R 1 2 ——环缩合度指数，其中R为基 （4）环缩合度指数 C
②750~1000℃，半焦进一步分解，继续析出少量气体主
要是H2，同时分解的残留物进一步缩聚，芳香碳网不断增大， 排列规则化，半焦转变成具有一定强度和块度的焦炭。
室式结焦过程
煤的热解包括上述三个阶段，它是一个连续变化的过 程，每一个后续阶段，必须通过前面的各个阶段。煤热解 的主要阶段用差热分析可得到证实。 煤化程度低的煤（如褐煤），其热解过程大体与烟煤 相同，但不存在胶质体形成阶段，仅发生剧烈分解，析出 大量气体和焦油，无黏结性，形成的半焦是粉状的。加热 到高温时，生成焦粉。 高变质无烟煤的热解过程比较简单，是一个连续析出 少量气体的分解过程，即不能生成胶质体，也不能生成焦 油。因此无烟煤不适于用干馏的方法进行加工。
室式结焦过程
它不象一般的聚合物，是由相同化学结构的单体聚合而 成的。因此构成煤的大分子聚合物的“相似混合物”被称作 基本结构单元。也就是说，煤是许许多多的基本结构单元组 合而成的大分子结构。基本结构单元包括规则部分和不规则 部分，规则部分为结构单元的核心部分，由几个或十几个苯 环、脂环、氧化芳香环及杂环（含氮、氧、硫）组成；在苯 核的周围连接着各种含氧基团和烷基侧链，属于基本结构的 不规则部分。 随着煤的煤化程度的提高，苯核逐渐增多，而不规则部 分则逐渐减少，如图2-1。
室式结焦过程
（3）第三阶段550（600℃）~1000℃ 应为主体，由半焦转变成焦炭。 ①550（或600℃）~750℃，半焦分解析出大量气体。主 该阶段以缩聚反
要是H2和少量CH4，称为热解的二次气体。一般在700℃时析
出的氢气量最大，在此阶段基本上不产生焦油。半焦因分解 出气体收缩而产生裂纹。
力，称为膨胀压力。一般膨胀性大的煤，黏结性好，反之
则较差。胶质体的性质主要是由胶质体中的液相的数量和 性质所决定的，它直接影响煤的黏结。同时，胶质状态下 气体析出量及析出的速度，以及固相产物数量等均对煤的 黏结性有重要的影响。
室式结焦过程
二、煤的黏结性
室式结焦过程
2．煤得到证实。差热分 析（ DTA）的基本原理是：将试样和参比物（用与试样热特 性相似的，在实验温度范围内，不发生相变化和化学变化的 热惰性物质为参比物）在相同的热条件下加热（或冷却）， 记录在程序控制温度下，被测试样和参比物的温度差与温度 （或时间）的关系曲线（DTA曲线）如图2-3所示。 吸热峰——被测试样温度低于参比物温度的峰，温度差 △T为负值，差热曲线为低谷。 放热峰——被测试样温度高于参比物温度的峰，温度差 △ T 为正值，差热曲线为高峰。煤在热解过程中有明显的吸 热峰和放热峰。
室式结焦过程
第二节 煤的黏结和成焦机理
具有黏结性的煤，在高温热解时，从粉煤分解开始，经过胶质状态 到生成半焦的过程称为煤的黏结过程。而从粉煤开始分解到最后形成焦 块的整个过程称为结焦过程，如图2-4所示。 由图可见煤的结焦过程大体可分为黏结过程和半焦收缩两个阶段。煤 的黏结性取决于胶质体的生成和胶质体的性质。
之比。 Rtotar
本结构单元中缩合环的数目， C 为基本结构单元中的碳原子 数。环缩合度指数与芳碳率之间有如下关系：
H R 1 c 2 2 f ar C C
室式结焦过程
二、煤的热解过程
1．煤的热解过程
所谓煤的热解，是指煤在隔绝空气的条件下进行加热， 煤在不同温度下发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过 程。其结果生成气体（煤气），液体（焦油）和固体（半焦 或焦炭）等产品。煤的热解也称为煤的干馏或热分解。 目前煤加工的主要工艺仍是热加工。按热解最终温度的不 同可分为：高温干馏（ 950 ～ 1050 ℃），中温干馏（ 700 ～ 800 ℃）和低温干馏（500～600 ℃）。煤的热解是煤热化学
加工的基础。有黏结性的烟煤热解过程如图2-2所示。
室式结焦过程
图2-2 有黏结性烟煤的热解过程
室式结焦过程
由图可见：有黏结性的烟煤热解过程大致可分为三个 阶段： （1）第一阶段（室温～300℃） 主要是煤干燥、脱吸
阶段，煤没有发生外形上的变化。
①120℃前，煤脱水干燥； ②120～200℃，煤释放出吸附在毛隙孔中的气体，如 CH4、CO2、CO和N2等，是脱吸过程； ③近300℃时，褐煤开始分解，生成CO2、CO、H2S，同 时放出热解水及微量焦油。而烟煤和无烟煤此时变化不大。
较大。常以胶质体的流动度来衡量。如果胶质体的流动性差，
不利于煤粒间或与惰性物质之间的相互接触，则煤的黏结性 差。反之则有利于煤的黏结。
室式结焦过程
（4）膨胀性 煤在胶质状态下，由于气体析出和胶质体
的不透气性，使胶质体产生膨胀。若体积膨胀不受限制， 则称自由膨胀，若体积膨胀受到限制，就会产生一定的压
室式结焦过程
2．胶质体的性质 在热解过程中，胶质体的液相分解、缩聚和固化而生成 半焦，如图2-5。
图2-5 胶质体的生成及转化示意图 I—软化开始阶段； II—开始形成半焦阶段；III—煤粒强烈软化和半焦破 裂阶段 1—煤；2—胶质体；3—半焦
室式结焦过程
液膜外层开始固化生成半焦，中间仍为胶质体，内部有 没分解的煤粒，这种状态维持时间很短。因为半焦随着温度 升高而分解，收缩形成裂纹，胶质体顺着裂纹流出，又固化 成半焦，直到煤粒全部转变成半焦。形成的半焦质量决定胶 质体的性质。 （ 1 ）温度间隔 煤开始固化温度（t固 ）与开始软化温度 （t软）之间的范围为胶质体的温度间隔（t ），即 t t固 t软。 它表示煤粒处在胶质体状态所停留的时间，也反映了胶质体 的热稳定性。如果温度间隔大，则胶质体停留时间长，其热 稳定性好，煤粒间有充分的时间互相接触，有利于黏结。反 之，胶质体停留时间短，很快分解，煤粒间的黏结性也差。
室式结焦过程
煤中的氧相当一部分是以非活性状态（即比较不易起化学 反应和不易热分解的那部分氧）存在，主要是醚键和杂环中的 氧，它们整个存在于成煤过程中，这一部分氧无法用直接方法 测定。有人认为，有一部分非活性氧经KOH的酒精溶液水解之后， 可以转化为活性氧，因为，它们变成了羟基或羧基。在褐煤阶 段含氧官能团含量最高，在烟煤阶段其含量就大大降低，而且 以非活性氧为主，到无烟煤阶段，含氧量则更低。煤中除含氧 官能团之外，还存在着含氮官能团和含硫官能团。煤中含氮量 在1～2%，主要是以胺基、亚胺基、五元杂环，六元杂环，吡啶 和咔唑等形式存在。含硫官能团主要以硫醇、硫醚、二硫醚、 硫醌及杂环硫等形式存在。煤的基本结构单元上连接着烷基侧 链。烷基侧链的平均长度，是随煤化程度的增加而迅速减少。
室式结焦过程
图 2-1 不 同 煤 的 结 构 单 元 或 部 分 模 ( )
室式结焦过程
2．煤基本结构单元的边缘基因
在煤基本结构单元的边缘属于不规则部分，主要有含氧 官能团和烷基侧链，还有少量的氮和硫的官能团以及桥键。 一般其数量随着煤化度的增加而减少。含氧官能团含有羟基、 羧基、羰基、甲氧基和醌基等，煤中含氧官能团随煤的变质 程度加深而减少，在年老的褐煤中基本不存在；其次是羧基， 褐煤具有羧基是它的特征，到了烟煤阶段，羧基的数量已大 为减少，中变质烟煤（含碳量 85% 左右）时，羧基已基本消 失；羟基和羰基在整个烟煤阶段都存在，甚至在无烟煤阶段 都存在。羰基的含量在煤中虽少，但随着煤化程度的增加而 减少的幅度并不大。
室式结焦过程
图2-3 煤的差热分析曲线
(1) 在150℃左右，有一个吸热峰，表示此阶段是吸 热效应。是煤析出水分和吸附气体的过程。相当于前面 热化学分析的干燥脱吸阶段。
室式结焦过程
(2) 在350~550℃范围内，有一个吸热峰，表明此阶段是 吸热效应。在这一阶段煤发生解聚、分解生成气体和煤焦油 （蒸汽状态）等低分子化合物。相当于热化学分析的胶质体 阶段。 (3) 在750~850℃的范围内，有一个放热峰，表明此阶 段为放热效应。是煤热解残留物互相缩聚，生成半焦的过程。 相当于热化学分析的半焦生成阶段。煤的差热曲线上三个明 显的热效应峰与煤热解过程化学分析的三个主要阶段是一致 的。差热分析方法证实了煤的热解过程的热化学反应。各种 不同的煤，其热解过程不同，所以差热分析曲线上峰的位置、 峰高也有明显的区别。
室式结焦过程
第一节
煤的结构及煤的热解过程
第二节 煤的黏结和成焦机理 第三节 炭化室内的结焦过程
第四节 炼焦过程的化学产品
室式结焦过程
第一节 煤的结构及煤的热解过程
一、煤的分子结构
煤的分子结构的研究一直是煤化学学科的中心环节，受 到了广泛的重视。但是，由于煤炭组成的复杂性，多样性和 不均一性，所以难于分离成简单的物质进行结构和性质的研 究分析。目前煤结构的研究方法大致可归纳为三类： (1) 物理研究法 如红外光谱、核磁共振波谱、射线衍 射、显微分光光度法扫描电镜和各种物理性质研究以及利用 物理常数进行统计结构分析； (2) 物理化学方法 如溶剂抽提和吸附性能研究等； (3) 化学研究方法 如氧化、加氢、卤化、水解、热解 和官能团分析等方法。
室式结焦过程
（2）第二阶段（300~550℃或600℃） 该阶段以煤热分 解、解聚为主，形成胶质体并固化而形成半焦。 ①300～450℃，此时煤剧烈分解，解聚，析出大量的焦 油和气体，焦油几乎全部在这一阶段析出。气体主要是 CH4 及其同系物，还有H2、CO2、CO及不饱和烃等。这些气体称为 热解一次气体。在 450 ℃时析出焦油量最大，在此阶段由于 热解，生成气、液（焦油）、固（尚未分解的煤粒）三相为 一体的胶质体，使煤发生了软化、熔融、流动和膨胀。液相 中有液晶（或中间相）存在。 ②450～550℃（或600℃）时， 胶质体分解、缩聚、固 化成半焦。
图2-4 黏结与成焦过程阶段示意图
室式结焦过程
一、胶质体的生成及性质
1．胶质体液相的来源 胶质体中的液相是形成胶质体的基础。胶质体液相的来 源是多方面的，煤分子结构单元之间各种桥键的断裂形成自 由基碎片，其中分子量不太大的、含氢较多的生成液态产物， 且以芳香族化合物居多。脂肪化合物的分解，其中分子量较 大的那部分形成液态产物，分子量小的部分生成气态析出， 液相产物中，以脂肪化合物居多。基本结构单元周围的脂肪 族侧链和各官能团脱落，其中小部分可形成液体，而绝大部 分则形成气态产物析出。 残留煤（未分解的煤）在胶质体液相中部分溶解，使胶 质体液相增加。
室式结焦过程
3．煤的结构参数
由于煤的基本结构单元的确切程度尚不清楚，为了描
述其结构情况，常采用若干“结构参数”，如芳香度（芳 碳率和芳氢率）、芳环率、环缩合度指数等加以说明。 （ 1 ）芳碳率 （2）芳氢率
c f ar
Car Ctotar
指煤的基本结构单元中，属于芳 是煤的基本结构单元中，属于芳
室式结焦过程
长期以来，对煤的结构研究，始终未能获得突破性的结 论，只是根据实验结果分析推测，提出了煤的分子结构模 型——化学结构模型和物理结构模型。近年来，对煤的结构 研究取得一些进展。由于煤的显微组分中往往以镜质组分为 主，再加上它在成煤过程中变化比较均匀以及矿物质含量低 等优点，一般采用煤的镜质组分作为研究结构的对象。 1．煤的基本结构单元 煤是以有机体为主，并具有不同的分子量，不同化学结 构的一组“相似化合物”的混合物。
室式结焦过程
（2）透气性 煤热解的挥发产物，通过胶质体时克服所 受到的阻力而析出的能力，表示胶质体的透气性。透气性对 煤的黏结性影响较大，若透气性差，则膨胀压力大，有利于
黏结。反之，若胶质体的透气性好或液相少，液相不能充满
颗粒之间，气体容易析出，则膨胀压力小，不利于黏结。 （3）流动性 煤在胶质状态下的流动性，对黏结性影响
香族结构的碳原子数与总的碳原子数 Ctotar 之比。
H f ar
H ar H totar
香族结构的氢原子数与总的氢原子数
室式结焦过程
Rar Rtotar
（ 3 ）芳环率
R f ar
是煤的基本结构单元中，芳香环数
与总环数 R ar
R 1 2 ——环缩合度指数，其中R为基 （4）环缩合度指数 C
②750~1000℃，半焦进一步分解，继续析出少量气体主
要是H2，同时分解的残留物进一步缩聚，芳香碳网不断增大， 排列规则化，半焦转变成具有一定强度和块度的焦炭。
室式结焦过程
煤的热解包括上述三个阶段，它是一个连续变化的过 程，每一个后续阶段，必须通过前面的各个阶段。煤热解 的主要阶段用差热分析可得到证实。 煤化程度低的煤（如褐煤），其热解过程大体与烟煤 相同，但不存在胶质体形成阶段，仅发生剧烈分解，析出 大量气体和焦油，无黏结性，形成的半焦是粉状的。加热 到高温时，生成焦粉。 高变质无烟煤的热解过程比较简单，是一个连续析出 少量气体的分解过程，即不能生成胶质体，也不能生成焦 油。因此无烟煤不适于用干馏的方法进行加工。
室式结焦过程
它不象一般的聚合物，是由相同化学结构的单体聚合而 成的。因此构成煤的大分子聚合物的“相似混合物”被称作 基本结构单元。也就是说，煤是许许多多的基本结构单元组 合而成的大分子结构。基本结构单元包括规则部分和不规则 部分，规则部分为结构单元的核心部分，由几个或十几个苯 环、脂环、氧化芳香环及杂环（含氮、氧、硫）组成；在苯 核的周围连接着各种含氧基团和烷基侧链，属于基本结构的 不规则部分。 随着煤的煤化程度的提高，苯核逐渐增多，而不规则部 分则逐渐减少，如图2-1。
室式结焦过程
（3）第三阶段550（600℃）~1000℃ 应为主体，由半焦转变成焦炭。 ①550（或600℃）~750℃，半焦分解析出大量气体。主 该阶段以缩聚反
要是H2和少量CH4，称为热解的二次气体。一般在700℃时析
出的氢气量最大，在此阶段基本上不产生焦油。半焦因分解 出气体收缩而产生裂纹。
力，称为膨胀压力。一般膨胀性大的煤，黏结性好，反之
则较差。胶质体的性质主要是由胶质体中的液相的数量和 性质所决定的，它直接影响煤的黏结。同时，胶质状态下 气体析出量及析出的速度，以及固相产物数量等均对煤的 黏结性有重要的影响。
室式结焦过程
二、煤的黏结性
室式结焦过程
2．煤得到证实。差热分 析（ DTA）的基本原理是：将试样和参比物（用与试样热特 性相似的，在实验温度范围内，不发生相变化和化学变化的 热惰性物质为参比物）在相同的热条件下加热（或冷却）， 记录在程序控制温度下，被测试样和参比物的温度差与温度 （或时间）的关系曲线（DTA曲线）如图2-3所示。 吸热峰——被测试样温度低于参比物温度的峰，温度差 △T为负值，差热曲线为低谷。 放热峰——被测试样温度高于参比物温度的峰，温度差 △ T 为正值，差热曲线为高峰。煤在热解过程中有明显的吸 热峰和放热峰。
室式结焦过程
第二节 煤的黏结和成焦机理
具有黏结性的煤，在高温热解时，从粉煤分解开始，经过胶质状态 到生成半焦的过程称为煤的黏结过程。而从粉煤开始分解到最后形成焦 块的整个过程称为结焦过程，如图2-4所示。 由图可见煤的结焦过程大体可分为黏结过程和半焦收缩两个阶段。煤 的黏结性取决于胶质体的生成和胶质体的性质。
之比。 Rtotar
本结构单元中缩合环的数目， C 为基本结构单元中的碳原子 数。环缩合度指数与芳碳率之间有如下关系：
H R 1 c 2 2 f ar C C
室式结焦过程
二、煤的热解过程
1．煤的热解过程
所谓煤的热解，是指煤在隔绝空气的条件下进行加热， 煤在不同温度下发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过 程。其结果生成气体（煤气），液体（焦油）和固体（半焦 或焦炭）等产品。煤的热解也称为煤的干馏或热分解。 目前煤加工的主要工艺仍是热加工。按热解最终温度的不 同可分为：高温干馏（ 950 ～ 1050 ℃），中温干馏（ 700 ～ 800 ℃）和低温干馏（500～600 ℃）。煤的热解是煤热化学
加工的基础。有黏结性的烟煤热解过程如图2-2所示。
室式结焦过程
图2-2 有黏结性烟煤的热解过程
室式结焦过程
由图可见：有黏结性的烟煤热解过程大致可分为三个 阶段： （1）第一阶段（室温～300℃） 主要是煤干燥、脱吸
阶段，煤没有发生外形上的变化。
①120℃前，煤脱水干燥； ②120～200℃，煤释放出吸附在毛隙孔中的气体，如 CH4、CO2、CO和N2等，是脱吸过程； ③近300℃时，褐煤开始分解，生成CO2、CO、H2S，同 时放出热解水及微量焦油。而烟煤和无烟煤此时变化不大。
较大。常以胶质体的流动度来衡量。如果胶质体的流动性差，
不利于煤粒间或与惰性物质之间的相互接触，则煤的黏结性 差。反之则有利于煤的黏结。
室式结焦过程
（4）膨胀性 煤在胶质状态下，由于气体析出和胶质体
的不透气性，使胶质体产生膨胀。若体积膨胀不受限制， 则称自由膨胀，若体积膨胀受到限制，就会产生一定的压
室式结焦过程
2．胶质体的性质 在热解过程中，胶质体的液相分解、缩聚和固化而生成 半焦，如图2-5。
图2-5 胶质体的生成及转化示意图 I—软化开始阶段； II—开始形成半焦阶段；III—煤粒强烈软化和半焦破 裂阶段 1—煤；2—胶质体；3—半焦
室式结焦过程
液膜外层开始固化生成半焦，中间仍为胶质体，内部有 没分解的煤粒，这种状态维持时间很短。因为半焦随着温度 升高而分解，收缩形成裂纹，胶质体顺着裂纹流出，又固化 成半焦，直到煤粒全部转变成半焦。形成的半焦质量决定胶 质体的性质。 （ 1 ）温度间隔 煤开始固化温度（t固 ）与开始软化温度 （t软）之间的范围为胶质体的温度间隔（t ），即 t t固 t软。 它表示煤粒处在胶质体状态所停留的时间，也反映了胶质体 的热稳定性。如果温度间隔大，则胶质体停留时间长，其热 稳定性好，煤粒间有充分的时间互相接触，有利于黏结。反 之，胶质体停留时间短，很快分解，煤粒间的黏结性也差。
室式结焦过程
煤中的氧相当一部分是以非活性状态（即比较不易起化学 反应和不易热分解的那部分氧）存在，主要是醚键和杂环中的 氧，它们整个存在于成煤过程中，这一部分氧无法用直接方法 测定。有人认为，有一部分非活性氧经KOH的酒精溶液水解之后， 可以转化为活性氧，因为，它们变成了羟基或羧基。在褐煤阶 段含氧官能团含量最高，在烟煤阶段其含量就大大降低，而且 以非活性氧为主，到无烟煤阶段，含氧量则更低。煤中除含氧 官能团之外，还存在着含氮官能团和含硫官能团。煤中含氮量 在1～2%，主要是以胺基、亚胺基、五元杂环，六元杂环，吡啶 和咔唑等形式存在。含硫官能团主要以硫醇、硫醚、二硫醚、 硫醌及杂环硫等形式存在。煤的基本结构单元上连接着烷基侧 链。烷基侧链的平均长度，是随煤化程度的增加而迅速减少。
室式结焦过程
图 2-1 不 同 煤 的 结 构 单 元 或 部 分 模 ( )
室式结焦过程
2．煤基本结构单元的边缘基因
在煤基本结构单元的边缘属于不规则部分，主要有含氧 官能团和烷基侧链，还有少量的氮和硫的官能团以及桥键。 一般其数量随着煤化度的增加而减少。含氧官能团含有羟基、 羧基、羰基、甲氧基和醌基等，煤中含氧官能团随煤的变质 程度加深而减少，在年老的褐煤中基本不存在；其次是羧基， 褐煤具有羧基是它的特征，到了烟煤阶段，羧基的数量已大 为减少，中变质烟煤（含碳量 85% 左右）时，羧基已基本消 失；羟基和羰基在整个烟煤阶段都存在，甚至在无烟煤阶段 都存在。羰基的含量在煤中虽少，但随着煤化程度的增加而 减少的幅度并不大。
室式结焦过程
图2-3 煤的差热分析曲线
(1) 在150℃左右，有一个吸热峰，表示此阶段是吸 热效应。是煤析出水分和吸附气体的过程。相当于前面 热化学分析的干燥脱吸阶段。
室式结焦过程
(2) 在350~550℃范围内，有一个吸热峰，表明此阶段是 吸热效应。在这一阶段煤发生解聚、分解生成气体和煤焦油 （蒸汽状态）等低分子化合物。相当于热化学分析的胶质体 阶段。 (3) 在750~850℃的范围内，有一个放热峰，表明此阶 段为放热效应。是煤热解残留物互相缩聚，生成半焦的过程。 相当于热化学分析的半焦生成阶段。煤的差热曲线上三个明 显的热效应峰与煤热解过程化学分析的三个主要阶段是一致 的。差热分析方法证实了煤的热解过程的热化学反应。各种 不同的煤，其热解过程不同，所以差热分析曲线上峰的位置、 峰高也有明显的区别。
室式结焦过程
第一节
煤的结构及煤的热解过程
第二节 煤的黏结和成焦机理 第三节 炭化室内的结焦过程
第四节 炼焦过程的化学产品
室式结焦过程
第一节 煤的结构及煤的热解过程
一、煤的分子结构
煤的分子结构的研究一直是煤化学学科的中心环节，受 到了广泛的重视。但是，由于煤炭组成的复杂性，多样性和 不均一性，所以难于分离成简单的物质进行结构和性质的研 究分析。目前煤结构的研究方法大致可归纳为三类： (1) 物理研究法 如红外光谱、核磁共振波谱、射线衍 射、显微分光光度法扫描电镜和各种物理性质研究以及利用 物理常数进行统计结构分析； (2) 物理化学方法 如溶剂抽提和吸附性能研究等； (3) 化学研究方法 如氧化、加氢、卤化、水解、热解 和官能团分析等方法。
室式结焦过程
（2）第二阶段（300~550℃或600℃） 该阶段以煤热分 解、解聚为主，形成胶质体并固化而形成半焦。 ①300～450℃，此时煤剧烈分解，解聚，析出大量的焦 油和气体，焦油几乎全部在这一阶段析出。气体主要是 CH4 及其同系物，还有H2、CO2、CO及不饱和烃等。这些气体称为 热解一次气体。在 450 ℃时析出焦油量最大，在此阶段由于 热解，生成气、液（焦油）、固（尚未分解的煤粒）三相为 一体的胶质体，使煤发生了软化、熔融、流动和膨胀。液相 中有液晶（或中间相）存在。 ②450～550℃（或600℃）时， 胶质体分解、缩聚、固 化成半焦。
图2-4 黏结与成焦过程阶段示意图
室式结焦过程
一、胶质体的生成及性质
1．胶质体液相的来源 胶质体中的液相是形成胶质体的基础。胶质体液相的来 源是多方面的，煤分子结构单元之间各种桥键的断裂形成自 由基碎片，其中分子量不太大的、含氢较多的生成液态产物， 且以芳香族化合物居多。脂肪化合物的分解，其中分子量较 大的那部分形成液态产物，分子量小的部分生成气态析出， 液相产物中，以脂肪化合物居多。基本结构单元周围的脂肪 族侧链和各官能团脱落，其中小部分可形成液体，而绝大部 分则形成气态产物析出。 残留煤（未分解的煤）在胶质体液相中部分溶解，使胶 质体液相增加。
室式结焦过程
3．煤的结构参数
由于煤的基本结构单元的确切程度尚不清楚，为了描
述其结构情况，常采用若干“结构参数”，如芳香度（芳 碳率和芳氢率）、芳环率、环缩合度指数等加以说明。 （ 1 ）芳碳率 （2）芳氢率
c f ar
Car Ctotar
指煤的基本结构单元中，属于芳 是煤的基本结构单元中，属于芳
室式结焦过程
长期以来，对煤的结构研究，始终未能获得突破性的结 论，只是根据实验结果分析推测，提出了煤的分子结构模 型——化学结构模型和物理结构模型。近年来，对煤的结构 研究取得一些进展。由于煤的显微组分中往往以镜质组分为 主，再加上它在成煤过程中变化比较均匀以及矿物质含量低 等优点，一般采用煤的镜质组分作为研究结构的对象。 1．煤的基本结构单元 煤是以有机体为主，并具有不同的分子量，不同化学结 构的一组“相似化合物”的混合物。
室式结焦过程
（2）透气性 煤热解的挥发产物，通过胶质体时克服所 受到的阻力而析出的能力，表示胶质体的透气性。透气性对 煤的黏结性影响较大，若透气性差，则膨胀压力大，有利于
黏结。反之，若胶质体的透气性好或液相少，液相不能充满
颗粒之间，气体容易析出，则膨胀压力小，不利于黏结。 （3）流动性 煤在胶质状态下的流动性，对黏结性影响