基于Chemkin的煤热解多步反应机理的改进(3)
1.3.2 温度
温度是影响热解产物产量和产物种类的最重要的因素。温度的影响主要包括两个基本方面，一方面对煤本身的热解，另一方面影响热解产物的二次反应[7]。随温度升高，那些需要较高活化能的热解反应也有发生的可能，同时反应中会生成较高热稳定性的多环芳烃物质。热解温度的升高会使煤气的产量增大、焦油产量会先增加后减少[8]。
1.3.3 加热速率
加热速率会对煤热解的温度-时间曲线引起显著的变化。改变加热速率，对挥发分产生效率影响不明显，但对产物的分布有着显著影响。提高加热速率，会使热解产物中气体的量显著增加，焦油中的重质组分也增加[9]。
加热速率对热解带来双面影响。一方面，快速的升温，煤样颗粒达到热解温度需要时间短，有利于热解进行；但另一方面，煤粒内外温差增大，产生传热滞后效应，影响内部热解进行。研究升温速率对煤热解的影响，一般是通过热重实验分析得出，研究表明[10-11]，升温速率增大，挥发分最开始释放时的温度升高和热解反应终了温度也升高，并且最大失重点对应的温度也增加，煤总失重率增加。
1.3.4 压力
压力是影响煤热解的重要影响因素之一。在热解温度相同的条件下，随着反应体系中压力的增大，气相产物和固相产物的产率随之升高，但液相产物焦油的产率降低。因为压力较大时，前期热解生成的产物，逸出煤粒时会受到更大的阻力，使其在煤粒内停留时间延长，加剧二次裂解反应的发生，促进小分子物质的生成和加深焦反应的程度[12-13]。
增加压力，气相产物和固相产物产量增加，而液相产物减少。随着压力的升高，焦油产率降低，半焦产率提高，干馏气中CH4含量上升，H2和CO含量下降[8]。
1.3.5 颗粒粒度
煤粒[14]对热解的影响主要是传热和传质两方面。粒径是煤粉物理结构的最主要的参数，直接影响煤粒的比表画积、密度、几何形态、孔隙率及孔隙结构等。粒径小，则热源与煤粒之间的传热快，能有更快的加热速度并且使颗粒表面内外温度分布均匀，有效减小颗粒内的热解气体扩散出的阻力，加快热解气体从煤粒内逸出速度，从而有效减少二次反应的发生，加快热解速度，最终减少经济投入。粒径大的煤样热解时气体析出时所受到的阻力较大，使其在煤粒中停留时间长，增大二次反应发生的概率，最终使大颗粒煤样热解产物的量少于小颗粒煤。
1.4 煤热解反应动力学模型
煤热解的机理研究对煤的热加工有直接的指导作用，但由于煤炭结构的复杂性和不均性，任意一种煤热解模型不能完整的描述热解过程中可能出现的化学反应，并且不是所有的煤样都是用于该机理模型。科学家们在实验大量的实验结果基础上，提出各种经验、半经验以及理论模型。
1.4.1 早期模型
(1) 单方程模型：
1970年Badzioch[15]等提出最简单的煤热解动力学模型：单方程模型，认为煤的热解是在整个煤粒中均匀发生的，其整个过程可近似为一级分解反应，模型的动力学参数与煤种有关，不适用于高温和非等温条件下，并且只用于粗略的估算和比较。
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