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煤含有多种微量有害元素,在煤利用过程中,它们或呈气态排入大气,或富集于煤灰及飞灰中,对工业设备、人体健康和生态环境均造成很大危害.煤的热解是煤转化过程的最初阶段,这一阶段产生的挥发分、半焦的性质在煤的燃烧、气化或液化过程中影响的重要性是众所周知的,这一阶段随着煤中挥发分及其它可挥发性物质的逸出及转移,微量元素也同时发生了不可忽视的变化.另外煤热解作为一种可能的方法用于煤的燃前预处理,以制取洁净燃料及有价值的液相产品,可以实现煤的分级转化.煤中微量元素在热解产物中如何分配,能否利用燃前预处理通过条件调节以及外加添加物来实现对其的污染控制,均与微量元素在煤中的存在形态、自身的物理化学特性、煤中其它元素的形态和含量以及过程条件等有关.该论文选择危害性较大、污染程度较高、国内外比较受关注的若干微量有害元素,包括As、Pb、Cd、Cr、Mn、Na、K和Cl在煤热解过程中的变迁为研究方向.论文研究了6种中国典型动力用煤和1种高As、高S煤中微量有害元素在热解过程中的迁移行为和形态转化;考察了热解条件,包括热解装置、温度、气氛、压力和终温停留时间的影响.依据工业实际中对煤加热的不同方式,选取了3种热解装置(固定床、密闭和流动气氛模拟下落床),选取热解温度范围为300~1000℃,气氛为N<,2>,H<,2>,H<,2>O(g),CO<,2>,压力为0.1~5MPa,终温停留时间为0~20分钟.并利用具有不同酸性和氧化性的溶液逐级提取煤和半焦中的As、Pb、Cd、Cr和Mn,对它们在热解过程中的形态转化及其化学稳定性进行了考察.通过XRD、SEM-EDX、TOF-SIMS等手段研究了As、Pb、Cd、Cr和Mn的转化行为与煤中Si、Al、S、Fe、Ca等矿物质元素的关系.