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绪论1

1. 煤化学的发展1

2. 我国的煤炭资源和能源概况2

3. 煤的综合利用3

4. 本课程的内容、地位和作用4

1. 煤的特征和生成6

1.1. 煤的外表特征6

1.1.1. 煤的种类和特征6

1.1.2. 腐植煤的外表特征6

1.2. 煤的生成8

1.2.1. 成煤的原始物质8

1.2.2. 腐植煤的生成过程11

1.2.3. 主要成煤时期和主要煤田17

1.3.1. 煤的宏观特征19

1.3. 煤的宏观和微观特征19

1.3.2. 煤的显微特征20

1.3.3. 煤岩学的应用和发展29

2. 煤的一般性质31

2.1. 煤的工业分析31

2.1.1. 煤中的水分31

2.1.2. 煤中的灰分32

2.1.3. 煤的挥发分和固定碳36

2.1.4 煤的发热量38

2.2. 煤中有机质的元素分析和元素组成40

2.2.1. 煤的元素分析原理40

2.2.2. 煤的元素组成41

2.3. 分析结果的表示方法和基准换算43

2.3.1. 分析结果的表示方法43

2.3.2. 分析结果的基准换算43

2.4.1. 煤的空间结构性质和表面性质45

2.4. 煤的物理性质45

2.4.2. 煤的机械性质48

2.4.3. 煤的热性质49

2.4.4. 煤的电性质和磁性质50

2.4.5 煤的光学性质51

2.5. 煤的化学反应55

2.5.1. 煤的卤化反应55

2.5.2. 煤的氧化57

2.5.3. 其他化学反应60

3. 煤有机质的化学结构61

3.1. 溶剂对煤的作用61

3.1.1. 溶剂抽提的分类61

3.1.2. 普通抽提和煤中的低分子化合物62

3.1.3. 特定抽提63

3.1.4. 煤的抽提率和溶剂性质的关系65

3.1.5. 溶剂对煤的化学作用66

3.2. 煤结构单元核心部分的结构69

3.2.1. 碳和氢的芳香度及缩合环数的测定方法69

3.3. 煤结构单元外围部分的结构74

3.3.1. 含氧官能团74

3.3.2. 煤中的含硫和含氮官能团75

3.3.3. 烷基侧链75

3.3.4. 桥键76

3.4. 煤中不同显微组分的化学结构特点76

3.4.1. 镜质组的结构单元76

3.4.2. 镜质组的结构模型和结构特点76

3.4.3. 稳定组和丝质组的化学结构81

4. 煤的热解化学82

4.1. 煤的热解过程的一般特征82

4.1.1. 粘结性烟煤受热时发生的变化82

4.1.2. 煤的热重分析83

4.2.1. 胶质体反应动力学85

4.2. 煤的热解机理及其动力学参数的表征85

4.2.2. 脱挥发分动力学87

4.3. 煤在热解过程中的化学反应89

4.3.1. 分解温度以下的反应89

4.3.2. 活泼分解阶段的反应90

4.3.3. 二次脱气阶段的反应91

4.4. 煤的可塑性的测定方法92

4.4.1. 奥亚膨胀度92

4.4.2. 基氏塑性度93

4.4.3. 罗加指数94

4.4.4. 烟煤的粘结指数94

4.4.5. 自由膨胀序数95

4.4.6. 葛金指数95

4.4.7. 胶质层指数96

4.4.8. 不同测试方法的比较98

4.5.2. 粒度99

4.5. 煤的可塑性的影响因素99

4.5.1. 加热速度99

4.5.3. 煤质100

4.5.4. 压力101

4.5.5. 化学处理与添加剂102

4.5.6. 矿物质含量103

4.6. 煤的粘结与成焦机理103

4.6.1. 粘结与成焦机理概述103

4.6.2. 软化过程104

4.6.3. 膨胀过程104

4.6.4. 固化与收缩105

4.7. 煤的快速热解化学105

4.7.1. 闪急热解105

4.7.2. 加氢闪急热解106

4.7.3. 等离子热解107

5. 煤的气相氧化、燃烧和气化化学109

5.1. 煤的气相氧化、风化与自燃109

5.1.1. 煤的空气氧化109

5.1.2. 煤的风化与自燃110

5.2. 煤的燃烧化学112

5.2.1. 煤的燃烧原理112

5.2.2. 煤灰组成与性质的关系114

5.2.3. 燃烧系统的煤灰化学116

5.3. 煤的气化化学118

5.3.1. 气化热力学119

5.3.2. 气化动力学122

6. 煤的加氢液化化学125

6.1. 液化的问题与目的125

6.2. 煤的直接加氢液化原理125

6.2.1. 加氢液化反应126

6.2.2. 氢迁移127

6.2.3. 热解机理128

6.2.4. 动力学129

6.3. 煤液体129

6.3.1. 煤液体的形成过程130

6.3.2. 煤液体的组成与性质130

6.4. 煤加氢液化的催化作用131

6.5. 煤的加氢液化反应活性133

7. 煤的分类135

7.1. 煤的分类指标135

7.1.1. 反映煤化程度的指标135

7.1.2. 表征工艺性质的指标138

7.2. 煤的国际分类138

7.3. 中国煤的分类139

附录141