粉煤快速热解过程中自由基链式反应调控对焦油品质影响

　　

粉煤快速热解是低阶煤分级利用的关键技术，但其焦油品质受自由基链式反应主导的二次裂解严重制约。本研究聚焦自由基生成、演化及调控机制，通过构建高温辐射炉与毫秒级淬冷实验平台，结合原位光谱与电子顺磁共振（EPR）技术，揭示焦油劣化的微观机理，并提出基于H₂/CH₄气氛干预的反应路径调控策略。实验表明：自由基捕获与表征：EPR检测到热解过程中·H、·CH₃等自由基浓度峰值在600℃时达3.2×10¹⁷ spins/g，二次裂解导致稠环芳烃占比提升45%；提质机制：H₂气氛（体积分数10%）干预下，自由基缩合被抑制，轻质芳烃（苯、甲苯）选择性提升153%，焦油含氧量降低至8.5%49；动力学模型：构建自由基链式反应动力学模型（R²=0.98），预测最优调控窗口为550-650℃、H₂流速0.5-1.5 L/min。
本研究为焦油品质定向调控提供了理论支撑与技术路径，助力粉煤高值化利用。

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