简答题

影响煤变质作用的因素有哪些?其中最关键的因素是什么?为什么?

正确答案

影响煤变质的因素主要有温度、压力和时间。
温度的影响:
促成煤变质作用的主要因素是温度。温度过低(<50~60℃),褐煤的变质就不明显了,如莫斯科煤田早石炭世煤至今已有3亿年以上,但仍处于褐煤阶段。通常认为,煤化程度是煤受热温度和持续时间的函数。温度越高,变质作用的速度越快。因为变质作用的实质是煤分子的化学变化,温度高促进了化学反应速度的提高。
时间的影响:
时间是影响煤变质的另一重要因素。时间因素的重要性表现在以下两个方面:第一,在温度、压力大致相同的条件下,受热时间越长,煤化程度越高。第二,煤受短时间较高温度的作用或受长时间较低温度(超过变质临界温度)作用,可以达到相同的变质程度。
压力的影响:
压力可以使煤压实,孔隙率降低,水分减少;并使煤岩组分沿垂直压力的方向作定向排列。静压力促使煤的芳香族稠环平行层面作有规则的排列。
尽管一定的压力有促进煤物理结构变化的作用,但只有化学变化才对煤的化学结构有决定性的影响。人工煤化实验表明,当静压力过大时,由于化学平衡移动的原因,压力反而会抑制煤结构单元中侧链或基团的分解析出,从而阻碍煤的变质。因此,人们一般认为压力是煤变质的次要因素。

答案解析

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