文档介绍：煤的结构
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从化学观点来说，了解煤的结构就是要认识煤结构的化学本质。从化学观点对煤结构的清晰认识的主要困难在于煤不存在一个单一结构，而且其多种结构还随煤的形成、类=O—— 无酸性，煤中分布很广
—OCH3—— 存在于泥炭和软褐煤中
—O— —— 年老褐煤中占优势
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（二）含硫和氮官能团
含硫官能团
硫 醇（R—SH）
硫 醚（R—S—R’）
二硫醚（R—S—S—R’）
硫 醌
杂环硫
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含氮官能团
主要以六元杂环、吡啶环或喹啉环等形式存在
还有***基、亚***基、***基等
煤中的杂原子
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煤的大分子是由若干基本结构单元通过化学键连接而成的三维结构，结构单元之间的连接是通过次***键、醚键、硫醚、次***醚以及芳香碳－碳键等桥键实现的
随煤化程度的提高，煤分子的结构单元呈规律性变化，侧链、官能团数量减少，结构单元中缩合环数增加
连接基本结构单元的桥键
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桥键的主要类型
－CH2－
－O－(－S－ )
－O－CH2－
Car－Car 键
桥键数量与类型与煤化程度的关系
低煤化程度的煤 桥键最多 主要是前三种
中等煤化程度的煤 桥键最少 主要是前二者
无烟煤 桥键较烟煤增多 主要是Car－Car 键
连接结构单元的桥键
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存在一些分散着独立的非芳香化合物，常称低分子化合物
低分子化合物与煤大分子主要通过氢键和范德华力结合
来源于成煤植物（如树脂、树蜡、萜烯等）
成煤过程中形成的未参与聚合的化合物以及形成的低分子聚合物煤中低分子化合物分两类—— 烃类和含氧化合物
煤中的低分子化合物
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低煤化程度的煤含有较多的非芳香结构和含氧基团，芳香核的环数较少。年轻煤的规则部分小，侧链长而多，官能团也多，因此形成比较疏松的空间结构，具有较大的孔隙率和较高的比表面积
中等煤化程度的煤含氧官能团和烷基侧链少，芳核上有所增大，结构单元之间的桥键减少，使煤的结构较为致密，孔隙率低，故煤的物理化学性质和工艺性质在此处发生转折，出现极值
煤化程度对煤结构的影响
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年老煤的缩合环显著增大，大分子排列的有序化增强，形成大量的类似石墨结构的芳香层片，同时由于有序化增强，使得芳香层片排列得更加紧密，产生了收缩应力，以致形成了新的裂隙。这是无烟煤阶段孔隙率和比表面积增大的主要原因
煤化程度对煤结构的影响
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一、煤的物理结构
煤结构模型的分类
化学结构模型
物理结构模型
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一、煤的物理结构
化学结构模型
Fuchs结构模型
Given结构模型
Wiser结构模型
本田结构模型
Shinn结构模型
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一、煤的物理结构
Fuchs模型 ——20世纪60年代以前的代表模型。由W. Fuchs（德）提出， 1957年经Van Krevelen修改
特点： Fuchs模型是20世纪60年代以前煤的化学结构模型的代表。当时煤化结构的研究主要是用化学方法进行的，得出的是一些定性的概念，可用于建立煤化学结构模型的定量数据还很少。Fuchs模型就是基于这种研究水平而提出的，该模型将煤描绘成由很大的蜂窝状缩合芳香环和在其边缘上任意分布着以含氧官能团为主的基团所组成。——比较片面，不能全面反映煤结构的特征
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一、煤的物理结构
Given模型——1960年，P. H. Given（英）首次提出当时获公认的“结构单元” 模型
特点：这是一种低煤化度烟煤的结构，是由环数不多的缩合芳香环在这些环之间以氢化芳香环相互联结（芳环的双键还原为饱和的环烷烃）