14次 摘要：研究了煤化學(xué)處理中的酸洗處理對煤性質(zhì)的影響。典型煤（銅川高硫煤）在幾種酸溶液中浸洗后，對得到的煤樣進(jìn)行有機(jī)質(zhì)和無機(jī)質(zhì)特性分析、熱化學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)硝酸易與煤中有機(jī)大分子發(fā)生硝化反應(yīng)，導(dǎo)致煤中有機(jī)大分子分解成有機(jī)小分子。氣質(zhì)聯(lián)用分 --> 摘要：研究了煤化學(xué)處理中的酸洗處理對煤性質(zhì)的影響。典型煤（銅川高硫煤）在幾種酸溶液中浸洗后，對得到的煤樣進(jìn)行有機(jī)質(zhì)和無機(jī)質(zhì)特性分析、熱化學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)硝酸易與煤中有機(jī)大分子發(fā)生硝化反應(yīng)，導(dǎo)致煤中有機(jī)大分子分解成有機(jī)小分子。氣質(zhì)聯(lián)用分析顯示硝酸較其他酸更易斷裂煤中不穩(wěn)定大分子結(jié)構(gòu)，可能是硝酸與煤中含硫及鐵類礦物反應(yīng)形成酸溶性物質(zhì)而降低其含量。大部分酸液對鈉、鈣及鎂等的脫除效果較為明顯，而氫氟酸對硅、鋁、鉀等脫除效果明顯。氫氟酸液洗煤的活化能較原煤高，硝酸及硝酸鹽酸混液酸洗的煤樣反應(yīng)活化能明顯下降，即這兩種酸液洗后的煤樣更易熱解燃燒。 關(guān)鍵詞：高硫煤; 酸洗; 脫灰脫硫; 煤特性; 動(dòng)力學(xué)分析; 0 引言 對于中國現(xiàn)階段而言，煤依然是最主要的能源供應(yīng)原料，其在過去幾十年經(jīng)濟(jì)快速增長中起著非常重要的作用，并且在可預(yù)見的未來仍然是最主要的能源之一[1-2]。煤中含有大量的不可燃的無機(jī)礦物質(zhì)，且與有機(jī)基質(zhì)共存。無機(jī)質(zhì)是由煤中或與煤結(jié)合的無機(jī)礦物（離散顆粒）和無機(jī)元素組成，其以不同的賦存形態(tài)存在于煤中，如煤中離散的晶態(tài)顆粒、非晶態(tài)礦物相、與煤有機(jī)質(zhì)化學(xué)結(jié)合的無機(jī)元素、溶于煤的孔隙或表面水中的化合物等[3]。黏土礦物是煤中最豐富的無機(jī)礦物，其次是石英[4-5]。除此之外，在原煤中還發(fā)現(xiàn)了其他無機(jī)礦物，包括硅質(zhì)或頁巖（高嶺石型）、方解石、石膏、菱鐵礦、碳酸鹽、黃鐵礦、二硫化物、硫化物、硫酸鹽、長石和微量元素[5-6]。由于成灰的無機(jī)礦物與煤的有機(jī)成分結(jié)合，用物理方法將灰分大量去除較困難[7-9]，一般只有在化學(xué)方法中才能去除煤基體或有機(jī)伴生的無機(jī)質(zhì)?；瘜W(xué)處理通常被認(rèn)為是煤中灰、無機(jī)硫和有機(jī)硫脫除最有效的方法[10]?；瘜W(xué)處理包括酸/堿浸出、H2O2氧化、電化學(xué)還原、溶劑萃取、熱解、空氣氧化和微波/超聲波處理。酸浸法最早被人使用，方法簡單易操作，改變了煤中無機(jī)質(zhì)的形態(tài)，被認(rèn)為對煤中灰、無機(jī)硫和有機(jī)硫的脫除都有效[7,11-13]?！ ∑瘢休^多學(xué)者使用酸浸法對煤進(jìn)行脫灰脫硫。Vaccaro[14]發(fā)現(xiàn)煤樣用HF水溶液處理可以顯著減少煤中的礦物質(zhì)。Gürü[15]使用硝酸溶液將煤中的硫氧化成灰分中的硫酸鹽形式，硝酸溶液處理后最大脫硫效率為原燃燒硫的38.7%。Alam等[16]使用HNO3/HCl浸出法從泡沫浮選中進(jìn)一步去除Tabas Mezino煤精礦中的硫。由于泡沫浮選不能有效地去除總硫，HNO3/HCl浸出與浮選相結(jié)合用于脫硫過程，發(fā)現(xiàn)HNO3比HCl更有效，浮選和酸浸的結(jié)合是Mezino煤脫硫非常有效的方法。Mukherjee等[17]發(fā)現(xiàn)，使用過氧化氫和稀硫酸的組合，印度東北部高硫煤的脫硫和脫礦性能優(yōu)于單獨(dú)使用過氧化氫，通過使用過氧化氫溶液幾乎可以完全去除煤中硫酸鹽和黃鐵礦硫。Borah等[18]研究顯示過氧乙酸能氧化有機(jī)硫，尤其是對于脂族硫化合物的去除能力更明顯。Steel等[19]通過依次使用HF及HNO3溶液對含有7.9%灰分和2.6%硫的高揮發(fā)性英國煤進(jìn)行化學(xué)脫礦研究，在65℃下酸液處理3 h,HF將灰分含量降低至2.6%，隨后用HNO3處理，可以溶解氟化物，將灰分含量降低至0.63%，剩余的灰分主要由在煤顆粒內(nèi)部的未反應(yīng)的FeS2組成，該研究顯示HNO3及特定的HNO3可以與FeS2反應(yīng)，并且在一定程度上優(yōu)先與有機(jī)煤結(jié)構(gòu)反應(yīng)。Steel等[20]還研究了煤中礦物質(zhì)對HCl和HF水溶液的浸出行為，發(fā)現(xiàn)鹽酸可以溶解簡單化合物，如磷酸鹽和碳酸鹽，但它不能完全溶解黏土，HF除了黃鐵礦外與其他礦物質(zhì)幾乎都會發(fā)生反應(yīng)?！ ∏叭宋墨I(xiàn)中對于煤的化學(xué)處理（酸浸）主要關(guān)注在脫礦脫硫效率方面，針對化學(xué)處理煤的其他性質(zhì)，如有機(jī)質(zhì)變化、具體的無機(jī)成分變化以及熱化學(xué)行為影響方面的研究并不多，本文主要采用常見酸洗溶液處理典型高硫煤后，對酸洗煤進(jìn)行一系列的表征測試，探討幾種常見酸酸洗處理對煤有機(jī)、無機(jī)及熱化學(xué)特性的影響。本文針對煤脫灰脫硫特性的研究，對于煤的清潔高效利用及煤化化學(xué)產(chǎn)品環(huán)境友好的生產(chǎn)有著重要的前期指導(dǎo)意義?！ ? 實(shí)驗(yàn)方法 1.1 樣品 實(shí)驗(yàn)所用煤樣為銅川高硫煤（TC），破碎篩分煤樣，選取粒徑為45～75μm的煤樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。煤質(zhì)分析為空氣干燥基，實(shí)驗(yàn)煤質(zhì)分析見表1。由工業(yè)分析和元素分析結(jié)果得出，選取的煤樣硫含量較高，是較典型的高硫煙煤?！ ”? 樣品煤質(zhì)分析 1.2 樣品處理 銅川原煤樣放入干凈瓷舟中，在電熱鼓風(fēng)箱中干燥10 h左右。將5 g干燥煤樣與150 mL的1.5 mol/L鹽酸溶液進(jìn)行混合，在50℃的水浴鍋中低速攪拌20 h，讓鹽酸與煤樣充分混合，過濾（中速），濾渣進(jìn)行干燥，干燥后樣品留存待用，此煤樣標(biāo)記為TC1。按照上述同樣的方法，煤樣（5 g）分別與150 mL 1 mol/L的硝酸溶液、150 mL 1mol/L氫氟酸溶液、150 mL 0.1 mol/L的硫酸溶液、150 mL 1 mol/L硝酸溶液和1 mol/L的鹽酸溶液按1∶1混合的混酸液以及150 mL 0.1 mol/L硫酸溶液和1 mol/L的硝酸溶液按1∶1混合的混酸液進(jìn)行混合。干燥后的煤樣分別標(biāo)記為TC2、TC3、TC4、TC5和TC6，原煤樣標(biāo)記為TC7?！ ?.3樣品性能測試及表征 使用德國Bruker公司型號為tensor傅里葉變換紅外光譜儀對樣品進(jìn)行紅外測試，約0.6 mg樣品與約65 mg的溴化鉀混合，研磨干燥，壓片，紅外光譜儀的掃描范圍為4 000～400 cm-1。德國Elementar生產(chǎn)的型號為Vario MACRO Cube的元素分析儀對樣品進(jìn)行元素分析，約50 mg的樣品入儀器進(jìn)行分析。氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析（GC-MS）對部分樣品熱解產(chǎn)物進(jìn)行分析，從40℃以10℃/min升溫至900℃。采用荷蘭帕納科多功能X射線衍射儀X'Pert PRO進(jìn)行物相分析，掃描范圍為5°～90°。采用日本Rigaku公司型號為ZSX PrimusⅡ的X射線熒光光譜分析儀對樣品中主要無機(jī)元素分布進(jìn)行測試分析。采用美國珀金埃爾默生產(chǎn)型號為TGA4000的熱重分析儀對樣品進(jìn)行熱解燃燒特性分析，從40℃開始以10℃/min升溫至900℃，熱解通入100 mL/min的氮?dú)?，燃燒通?00 mL/min的干燥空氣?！ ? 結(jié)果與討論 2.1 有機(jī)質(zhì)特性分析 圖1為酸液洗后煤樣（TC1、TC2、TC3、TC4、TC5、TC6）與原煤樣（TC7）的紅外光譜圖。樣品在1 710～1 700、1 500、890 cm-1之間都有吸收峰出現(xiàn)，即含有羧基、苯類物質(zhì)[2]，原煤在3 000 cm-1左右出峰，酸洗過的煤樣在3 800～3 300 cm-1出峰，經(jīng)過酸洗，煤中小分子鍵C—H可能斷裂形成—OH。TC3、TC7煤樣在約550 cm-1處有吸收峰，顯示存在[CO3]2-，而其他煤樣無此吸收峰，即除氫氟酸液的其他酸液可以脫除煤中碳酸鹽類物質(zhì)。原煤及一般酸洗樣品都在470 cm-1左右有明顯吸收峰，而氫氟酸酸洗樣品在470 cm-1左右的吸收峰消失，即Si—O—Si和Si—O吸收峰消失[20]，氫氟酸能洗去煤中硅酸類物質(zhì)形成羧酸[9]?！ D1 酸洗煤及原煤紅外光譜分析圖譜 Fig.1 Infrared pattern of acid leaching coal and raw coal 同時(shí)進(jìn)一步對一些酸洗濾液進(jìn)行干燥處理，硝酸酸洗煤樣過濾時(shí)，先后過濾出黃色和黑色溶液，將這兩種濾液收集干燥，得到固體樣品分別為L1和L2；硝酸和鹽酸混和溶液酸洗煤樣過濾時(shí)，也先后過濾出黃色和黑色溶液，這兩種濾液分別經(jīng)干燥處理得到的固體樣品為L3和L4。從圖2中可以發(fā)現(xiàn)硝酸會與煤中有機(jī)質(zhì)反應(yīng)，L1和L3號圖譜相似，L2和L4號圖譜相似。在約3 800～3 300、1 615、1 375 cm-1處，L1及L3濾液干燥樣品都有吸收峰，顯示有OH鍵、不對稱NH3+和對稱CH3。濾出的黑色濾液干燥樣品L2和L4，約2 925 cm-1有吸收峰，濾液含有支鏈CH2且反對稱。在約1 710 cm-1處，L2和L4的圖譜有明顯吸收峰，表明有C=O鍵，可能為羧酸。L1～L4在1 130 cm-1(C—N伸縮）都有吸收峰，但L2和L4的峰強(qiáng)降低，黑色濾液干燥樣品中C—N鍵可能含量較少，即后面的黑色濾液中的樣品極有可能是有機(jī)大分子分解成可穿過濾紙的含碳小分子物質(zhì)。這個(gè)可能是硝酸易與煤中有機(jī)大分子發(fā)生硝化反應(yīng)[11,13,16]，導(dǎo)致煤中有機(jī)大分子分解成有機(jī)小分子而穿過濾紙，進(jìn)而留在濾液中?！ D2 硝酸及硝酸鹽酸混液洗煤濾液紅外分析圖譜 Fig.2 Infrared pattern of coal filtrate washed with nitric acid,nitric acid and hydrochloric acid mixture 圖3為酸洗煤樣及原煤樣元素分析比較圖。由圖3可以發(fā)現(xiàn)用硝酸（TC2）和含有硝酸的混酸（TC5）洗過的煤樣C、H及S的含量明顯降低，但N的含量顯著增加，可以推測在硝酸酸洗過程中會與煤中有機(jī)質(zhì)發(fā)生硝化反應(yīng)，導(dǎo)致N在樣品中的含量明顯增加，分解的含碳有機(jī)小分子進(jìn)入濾液而使C、H及S含量明顯減少。氫氟酸酸洗過的煤樣（TC3)C、H元素含量明顯增加，這與紅外分析結(jié)果相似，即氫氟酸易脫除煤中含硅類無機(jī)質(zhì)[9,20]，進(jìn)而導(dǎo)致煤樣不可燃無機(jī)成分含量降低，而可燃的C、H類有機(jī)質(zhì)含量升高。 對部分煤樣進(jìn)行GC-MS分析測試，圖4為部分酸洗煤（TC1、TC4及TC5）和原煤（TC7）在250、450、550℃時(shí)釋放的主要有機(jī)化合物。從有機(jī)氣體種類的數(shù)量來分析，可以發(fā)現(xiàn)硝酸和鹽酸混液酸洗后的煤樣（TC5）在熱解過程中釋放的物質(zhì)最少，且相對于其他煤樣，測試的3個(gè)溫度下釋放的有機(jī)物氣體中基本不含有硫化物。原煤在熱解時(shí)釋放的主要有機(jī)物種類有烷烴類、苯系物、脂類、醇類、呋喃類、酮類、含氮化合物、含硫化合物、酸（含羧基）等物質(zhì)。硫酸（TC4）及硝酸和鹽酸混液酸洗（TC5）煤樣在250℃時(shí)便會釋放有機(jī)氣體，主要釋放的是呋喃類有機(jī)化合物，其次是苯系物和含氮化合物。450℃時(shí)，4種測試樣品基本都在釋放有機(jī)化合物，主要是苯系物、酮類及氮類。酸洗過的煤樣相對于原煤，酮類物質(zhì)相對較多，且TC1含硫化物較多，TC5在此溫度下酮類物質(zhì)釋放最多。550℃時(shí)，TC1有含硅化合物釋放，且主要檢測到苯類化合物和含氮化合物，TC4主要為烷烴和含氮化合物的釋放，TC7主要是含氮化合物、酮類物質(zhì)及烷烴類的釋放，TC5在此溫度下沒有檢測到有機(jī)化合物的釋放?！ ⊥ㄟ^上面煤樣釋放有機(jī)化合物的種類及含量綜合分析，發(fā)現(xiàn)硫酸及硝酸鹽酸混液對于煤有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)具有較大影響，其在較低溫度250℃時(shí)釋放呋喃類物質(zhì)及450℃時(shí)釋放酮類物質(zhì)，說明其在酸洗過程中可能斷裂不穩(wěn)定大分子結(jié)構(gòu)相比于其他酸要好，且混酸溶液比鹽酸單獨(dú)處理煤樣的脫硫效果要好。酸洗過的煤樣酮類物質(zhì)主要在450℃產(chǎn)生，而原煤主要在550℃釋放，這可能由于酸洗后的煤樣中酮類物質(zhì)與固定碳結(jié)合減弱，從而可以在較低的溫度下熱解釋放?！ D3 酸洗煤及原煤元素含量分析 Fig.3 Elements content of acid-washed coal and raw coal 圖4 酸洗煤及原煤熱解有機(jī)產(chǎn)物分析 Fig.4 Pyrolytic organic products analysis of acid-washed coal and raw coal 2.2 無機(jī)質(zhì)特性 對酸洗煤及原煤進(jìn)行煅燒成灰處理，且對煤樣的含灰量進(jìn)行分析。由圖5看出煤樣被氫氟酸液酸洗后的TC3灰含量明顯減少，氫氟酸能洗去煤樣中含硅類物質(zhì)，灰分中SiO2含量大量減少。其次是硝酸、硝酸鹽酸混液酸洗過的TC2和TC5，硝酸具有較強(qiáng)氧化性，可以去除煤中含有的Fe、Ca及Mg類物質(zhì)[11,16]。 圖5 酸洗煤及原煤灰含量比較 Fig.5 Comparison of ash contents of acid-washed coal and raw coal 對煤樣煅燒形成的灰進(jìn)行進(jìn)一步物相分析如圖6所示，酸洗處理過的煤樣灰分與原煤灰分相比，都含有SiO2類物質(zhì)，但用酸液酸洗過的煤樣燒制出的灰分與原煤相比，堿土金屬鹽少了較多，此外，TC3圖譜中SiO2峰強(qiáng)明顯比原煤灰分小，說明氫氟酸液酸洗過的煤樣燒制的灰中SiO2比原煤灰分含量少，在氫氟酸液酸洗過程中溶解了煤中大量的硅酸鹽[20]。TC2的灰樣即硝酸溶液酸洗過的煤樣燒制的灰樣中，金屬鹽類結(jié)晶物質(zhì)非常少。TC4和TC6由于是用硫酸或是含有硫酸的混液酸洗的煤樣，較難與煤樣中的含鐵礦物反應(yīng)，灰樣中含有較多的含鐵類晶體物質(zhì)?！ D6 酸洗煤及原煤灰的主要物相比較 Fig.6 Main phases of acid-washed coal and raw coal 進(jìn)一步對煤中無機(jī)元素進(jìn)行測試分析，結(jié)果如圖7所示，相比原煤，TC2和TC5的硫及鐵元素含量明顯減少，TC2及TC5分別對應(yīng)著用硝酸、硝酸和鹽酸混液酸洗的煤樣，硝酸可能與煤中含硫及鐵類物質(zhì)反應(yīng)形成酸溶性物質(zhì)而降低其含量。除氫氟酸，其他酸液對鈉、鈣及鎂類物質(zhì)的脫除效果都較為明顯。TC3中硅、鋁及鉀等元素明顯降低，說明氫氟酸在洗煤時(shí)能洗去大量含硅、鋁、鉀等物質(zhì)。通過測試煤樣中F元素，發(fā)現(xiàn)在酸洗過的煤樣中，TC3含有大量F元素，即氫氟酸會引入F元素?！ ?.3 熱解燃燒特性及動(dòng)力學(xué)分析 酸洗煤樣及原煤熱解的TG-DTG曲線如圖8所示，由TG曲線可以發(fā)現(xiàn)，酸洗后的煤相對于原煤在熱解過程中，殘留物會明顯減少。DTG曲線圖中，約100℃有一個(gè)較小的失重峰，這主要由于煤含有水分，此過程是脫水階段[21-22]，但酸洗過的煤樣比原煤失重更為明顯，可能由于酸洗過的煤樣需用去離子水反復(fù)洗滌至中性，而致使較多水分子留存于煤樣中。300～600℃溫度段，此過程是主要熱解過程，煤中較大分子結(jié)構(gòu)開始斷裂，較弱的化學(xué)鍵斷裂生成小分子物質(zhì)。150～350℃溫度段，TC2和TC5煤樣在此區(qū)間有一個(gè)失重峰，可能是硝酸在酸洗過程中將煤中大分子結(jié)構(gòu)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子結(jié)構(gòu)，在此階段受熱分解釋放。400～500℃溫度段，所有煤樣都有一個(gè)失重峰，此階段煤熱解速率最快且量也最多，此時(shí)有大量揮發(fā)物產(chǎn)生及釋放，煤樣質(zhì)量急劇下降，失重速率明顯增加，但TC2和TC5在前一階段已有小分子物質(zhì)產(chǎn)生，此過程失重速率相對會較小。煤樣在約550℃有一個(gè)小的失重峰，這可能是煤中較大有機(jī)分子熱解釋放[23]。隨后，煤樣有較為平緩的失重峰，煤樣失重曲線變得較為平緩，煤中有機(jī)分子繼續(xù)釋放，但是釋放量明顯下降[24]。 酸洗煤樣及原煤燃燒的TG-DTG曲線如圖9所示，發(fā)現(xiàn)TC3最后殘余質(zhì)量最小。由于本研究煤樣無機(jī)質(zhì)中硅鋁含量較多，而氫氟酸能溶解煤中大量硅鋁類物質(zhì)，導(dǎo)致最后燃燒后灰分含量明顯減少。煤樣燃燒的DTG曲線發(fā)現(xiàn)，約250℃，TC2和TC5煤樣出現(xiàn)一個(gè)較為平緩失重峰，可能是硝酸將大分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，比其他酸洗的煤樣可以在更低溫度下發(fā)生反應(yīng)。300～600℃溫度段，由一個(gè)肩峰和一個(gè)明顯的失重峰組成，大量有機(jī)質(zhì)燃燒，酸洗對大分子結(jié)構(gòu)物質(zhì)有一定影響，可以看到硫酸酸洗煤樣燃燒最大失重率最大，鹽酸和硝酸共同作用下比鹽酸或硝酸單獨(dú)酸洗的最大失重率大。最大失重率可以反映燃燒劇烈程度[21,25]，即硫酸酸洗煤樣燃燒最為劇烈，硝酸鹽酸混液酸洗煤樣次之，而鹽酸或硝酸單獨(dú)酸洗的燃燒較弱?！ D7 酸洗煤及原煤無機(jī)元素含量比較 Fig.7 Comparison of inorganic elements content in acid-washed coal and raw coal 圖8 酸洗煤及原煤在氮?dú)庵袩峤獾腡G-DTG曲線 Fig.8 TG and DTG curves of acid-washed coal and raw coal pyrolyzed in nitrogen 圖9 酸洗煤及原煤燃燒TG-DTG曲線 Fig.9 TG and DTG curves of acid-washed coal and raw coal in combustion 根據(jù)Arrhenius和Coats-Redfern方法對酸洗煤及原煤的燃燒進(jìn)行動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算，煤燃燒過程近似為一級反應(yīng)模型（n=1)[21,26]，可得 式中，轉(zhuǎn)化率，其中m0為初始質(zhì)量，mg;mt為t時(shí)刻質(zhì)量，mg;mα為反應(yīng)結(jié)束時(shí)的剩余質(zhì)量，mg;A為指前因子；T為熱力學(xué)溫度，K；β為升溫速率，;E為表觀活化能，kJ/mol;R為理想氣體常數(shù)，R=8.314 J/（mol·k）?！ Υ蠖鄶?shù)燃燒反應(yīng)過程，通常情況下，可認(rèn)為常數(shù)，令，則，式（1）可看作是關(guān)于自變量的一次函數(shù)，通過作圖求出該一次函數(shù)的斜率和截距即可得活化能E和指前因子A。對銅川酸洗煤及原煤燃燒反應(yīng)過程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，結(jié)果如表2所示。由表2中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，選用反應(yīng)模型及反應(yīng)級數(shù)能較好地描述本實(shí)驗(yàn)樣品的燃燒過程。比較各樣品燃燒參數(shù)，可以看到HF酸液酸洗煤的活化能較原煤高且起始反應(yīng)溫度明顯升高（351℃），其他酸液酸洗煤燃燒活化能均比原煤樣活化能有所降低，尤其是硝酸酸液酸洗（TC2）和硝酸鹽酸混液酸洗（TC5）樣品燃燒無論是起始反應(yīng)溫度（分別為260℃和251℃），還是反應(yīng)活化能都明顯下降，即這兩種酸洗后的煤樣更易熱解燃燒。這也與前面曲線分析類似，由于硝酸對煤樣有較強(qiáng)的氧化作用，可以將煤中大分子氧化成較小有機(jī)分子，導(dǎo)致其熱解燃燒更加容易?！ ”? 樣品燃燒動(dòng)力學(xué)參數(shù) 3 結(jié)論 本文對幾種酸洗處理煤樣的特性與原煤進(jìn)行比較，通過多種表征測試手段，得到以下結(jié)論。 1）硝酸易與煤中有機(jī)大分子發(fā)生硝化反應(yīng)，煤中有機(jī)大分子裂解成有機(jī)小分子。硝酸可能與煤中含硫及鐵類物質(zhì)反應(yīng)形成酸溶性物質(zhì)而明顯降低其含量，且會引入較多N元素?！ ?）酸液一般都能去除煤中無機(jī)質(zhì)，煤中灰含量都有一定程度的降低，尤其是氫氟酸液處理的煤樣可以使灰分含量比原煤降低74.3%。一般的酸液洗煤對鈉、鈣及鎂等的脫除效果較為明顯，而氫氟酸液對硅、鋁、鉀等的脫除效果明顯，但會引入較多F元素?！ ?）氫氟酸液洗煤的活化能較原煤高近10 kJ/mol，達(dá)到108.24 kJ/mol，硝酸及硝酸鹽酸混液酸洗的煤樣反應(yīng)活化能比原煤明顯降低，分別只有60.19 kJ/mol和60.66 kJ/mol，由于硝酸對煤樣有較強(qiáng)的氧化作用，可以將煤中大分子氧化成較小有機(jī)分子，導(dǎo)致其熱解燃燒更加容易?！ ⒖嘉墨I(xiàn) [1] ZHANG X P,CHENG X M. 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