烟煤升温氧化的影响因素及其低温热解动力学

论文摘要

为探讨烟煤升温氧化反应特性及其影响因素,利用热重法研究了不同含水率及不同粒度烟煤在10℃/min加热速率下的热失重过程,并应用Coats-Redfern积分法进行低温热解动力学分析。结果表明,水分蒸发和气体解吸附、增重与结构氧化分别主导其2步氧化机制。第1阶段温度阈值随含水率的增加先减少后增加,且含水率为9.16%的煤样S3温度阈值最小,含水率在第1阶段反应过程中影响显著;第1阶段温度阈值及自燃阈值随粒度增大而升高。选用一级反应模型和二级反应模型分别用于计算2个反应段的表观活化能,所得相关系数R2>0.98,活化能与频率因子之间存在动力学补偿效应,且发现煤样S3及粒度最小的煤样L5（19.21μm）较同组其它煤样相比,需要较少的活化能以克服反应壁垒,表明其具有较高的自燃危险性。

论文目录

• 1 实验部分
•   1.1 煤样的制备与检测
•   1.2 实验方法与步骤
• 2 实验结果与讨论
•   2.1 空气氛围中下烟煤热失重过程
•   2.2 烟煤TG-DTG温度阈值的定义及其获取
•   2.3 特征因素对烟煤升温氧化中特征温度的影响
•     2.3.1 含水率对特征温度的影响效应分析
•     2.3.2 粒度分布对特征温度的影响效应分析
• 3 2步分阶段低温热解动力学分析
•   3.1 低温热解反应机理及其动力学参数计算
•   3.2 动力学补偿效应及其活化能分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 皇甫文豪,尤飞,王振华,王文达,朱媛姝,周松涛

关键词: 烟煤,升温氧化,含水率,粒度,低温热解动力学

来源: 煤矿安全 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 南京工业大学江苏省城市与工业安全重点实验室,南京工业大学火灾与消防工程研究所,辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(51376089),辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室资助项目(JSK200205)

分类号: TD752.2

DOI: 10.13347/j.cnki.mkaq.2019.03.005

页码: 17-21+25

总页数: 6

文件大小: 332K

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