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典型动力煤煤粉自燃倾向性研究

作　者: 周沛然
导　师: 王乃继；周建明
学　校: 煤炭科学研究总院
专　业: 化学工艺
关键词: 自然红外光谱活化能 Coats-Redfern法
分类号: TQ534
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

煤是一种由多种官能团、多种化学键组成的有机大分子。所有煤种均有自热的属性,当自热积累的热量超过散失的热量时,将会发生自发燃烧。煤炭自燃是一个非常复杂的过程,包含了很多活性基团的变化,在不同反应阶段遵从不同的反应机理。本文选取三种典型动力煤为主要研究对象,主要从以下几个方面对其自燃特性进行了研究：(1)采用红外光谱技术研究不同氧化温度下煤样反应性,分析煤中各官能团在自燃过程中的变化趋势,得到了各官能团在煤氧化自燃过程中的反应顺序为：胺基>甲基、芳香亚甲基>羧酸、酯类、乙烯基>醚类。同时对三种煤样进行差谱分析,分析自燃特性为：黑山煤>神府煤>涪陵煤。(2)应用吸氧量法鉴定煤种的自燃倾向性,得到结果为：黑山煤0.68ml/g干煤,神府煤0.65ml/g干煤,涪陵煤0.50ml/g干煤。自然特性为：黑山煤>神府煤>涪陵煤。(3)采用热重法,研究煤自燃氧化升温过程,选取了6个特征温度点,对不同变质程度和不同粒度煤样的特征温度进行了分析,发现存在一定的变化规律。(4)采用DSC法研究不同含水率的神府煤样,发现神府煤存在一最易自燃的临界水分值,在12-16%之间。(5)采用活化能为鉴定煤自燃倾向的指标参数,将煤的热重反应分为三个阶段：初始失重阶段、增重阶段、着火后阶段,通过对38种机理反应模型参数的回归拟合,选定了不同的机理模型。并用Coats-Redfern法求解活化能。得到结论与红外分析和吸氧量法鉴定煤自燃倾向结果相同,为黑山煤>神府煤>涪陵煤。

典型动力煤煤粉自燃倾向性研究

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