在中国能源消费结构中煤炭资源占据至关重要的位置,它是中国国民经济持续快速发展的有效支撑。经济的发展对煤炭需求与日俱增,连续大量的开采导致煤炭储采比日趋下降。近年来新发现的新疆准东地区煤炭资源储量极为丰富,目前探明储量为2136亿吨,将成为保障我国煤炭能源持续供应的重要来源,但准东煤因其高Na特性给我国煤炭动力设备带来了新的挑战。准东煤在热解过程中释放出的Na会导致锅炉尾部受热面的严重结渣和沾污,而高钠煤中最易挥发的是NaCl,因此探究控制NaCl释放的技术对准东煤的合理应用具有重要意义。本课题利用流化床/固定床反应器实验系统,对煤进行预氧化实验,对氧化煤和未经氧化的煤分别进行不同温度的快速热解,检测其在氧化和热解过程中Na和Cl的释放量,从而研究含氧官能团对Na、Cl释放的影响。利用xps和分级萃取分别检测煤焦中Cl和Na的形态分布,研究含氧基团对Na、Cl形态转变的影响。利用FTIR、Raman表征煤焦含氧官能团和碳结构,对不同处理的煤进行热重分析,研究预氧化处理对煤热解过程中化学结构转变的影响。研究表明,煤在预氧化过程中可以形成较稳定含氧官能团,煤中碱金属对氧化过程起到抑制作用。煤在氧化过程中会释放出大量的Cl,促进无机Na向有机Na转化,促使NaCl与煤中含氧官能团发生离子交换。煤在热解过程中NaCl中Na和Cl的释放是不同步的。煤的预氧化处理可以有效抑制Na在热解过程中释放,促进Cl在500℃下的释放,抑制Cl在700℃、800℃、900℃下的释放。预氧化可以促使煤中无机Na和无机Cl在热解过程中分别向有机Na和有机Cl转化。高温下释放到气相中的无机Cl向有机Cl转化是氧化固Na的原因之一。预氧化在煤中形成的含氧官能团在热解过程中发生分解和转化,在煤焦中留住更多C-O、COOH、C=O,其中C=O增多的更明显,预氧化形成的含氧官能团可以影响煤热解过程中的碳结构演变,使得煤焦中形成更多无定性碳和交联结构。预氧化处理可以影响煤在热解过程中共价键断裂的规律,使脂肪族与芳香族的断裂过程变得更加复杂而剧烈,使芳环的缩合过程变得更加困难。