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煤是怎样炼成的?

发布时间:2019/12/4 17:29:30

煤的形成煤是由富含腐植酸的植物等有机体混入沉积地层后,在温度、压力及微生物作用下不断发生脱羧、脱水反应,成岩、变质,经过漫长的地质作用形成的。

在成煤过程中,由于脱羧、脱水以及官能团的缩合作用,导致分子中碳的相对含量不断增加,而氧和氢的相对含量不断减少。

煤中含有大量多环芳烃(1– 2500 μg/g),它们伴随着成煤作用而形成。植物遗骸沉积成煤的过程中,在微生物、温度和压力的长期作用下经过漫长的生物、物理、化学和地质作用,最终形成了三维网状大分子结构和包括多环芳烃在内的有机小分子。

在煤的变质过程中,煤中多环芳烃参与煤体结构的演化进程,因此可以用来反演煤化过程的信息。研究不同煤种中多环芳烃的赋存机理可以帮助我们合理有效地开采和利用原煤,并且更有效控制煤的开采和利用过程中所造成的环境影响。研究发现,煤中多环芳烃主要来源于成煤前驱体(如植物遗骸和微生物),伴随着煤化程度的升高,含有2-6个芳香环的多环芳烃在地温、压力作用下发生化学分裂和化学重排,形成热动力学稳定性更高的高环芳烃化合物。

这一热动力学的科学现象造成煤中多环芳烃的组成与煤体结构之间存在规律的响应关系。在整个煤化作用过程中,煤中多环芳烃的化学结构演化过程受到各种聚煤条件和地质活动的影响,如沉积环境、古盐度及细菌活动性、氧化还原电位、地壳运动等。


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