煤质活性炭生产中煤的粘结机理

煤的粘结机理

煤质活性炭生产中煤的粘结过程主要是在固化温度前（500～550℃以下）进行的。

20世纪50年代以后有不少学者从事煤热分解过程中化学反应的研究，从煤的大分子结构概念出发，把煤的粘结过程看成是已分解的煤质的相互化学反应的结果。粘结过程的实质在于加热所引起的煤质大分子侧链、官能团的脱落，从而形成了液态产物、接着是液态产物的缩合（同时产生气体），以及大分子核之间、液态产物和核之间的化学作用，于是产生了固相-半焦。这一过程的外部表现为相的转变和煤粒的相互粘着，有的煤粘结性好，有的则不好。煤是否具有良好的粘结性，是受煤分子侧链的数量及质量，特别是其中的氧含量所决定。

煤粒间的粘结过程，只在煤粒的接触表面之间进行。胶质体是煤粒间进行结合的粘结成分。当煤受热时，煤的大分子结构发生了热分解和氢的重新分配，生成了富氢的分子量小的液态产物、焦油蒸气和气体烃类。当热分解产物的分子量在400～1500范围内变化时，热分解生成的液相才能使分解后的固相款化，并且生成呈胶质状态的胶质体。由于液相的分解，增加了气相和固相的生成，煤的胶质体逐渐转变到固化阶段。在此阶段进行着含氧官能团参加的缩合作用，胶质体的固化是液相缩聚合作用完成的结果，这些缩聚合作用既直接产生于液相之中，也发生在吸附了液相和气相的固体颗粒的表面上，胶质体的固化过程是胶质体中的化合物因脱氢、脱烷基和其他破坏反应而引起的芳构化和碳化的过程。

根据研究结果可以认为，颗粒状煤的粘结过程发生于煤粒之间接触的交接面上。煤在热分解过程中生成的胶质体，在颗粒的界面上进行扩散，使煤粒间因缩聚合作用而粘结在一起。所以煤粒间的粘结是一个物理和化学的过程。