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煤氧复合过程的热重实验研究

专 业: 安全技术及工程
关键词: 煤氧复合 热重 特征温度 活化能 热分析动力学
分类号: TQ530.2
形 态: 共 62 页 约 40,610 个字 约 1.943 M内容
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内容摘要


我国的煤炭资源丰富,但发生煤自燃火灾的概率和造成的损失都比较高。

煤自燃是煤与氧白发产生的氧化放热反应的结果,始于物理吸附,然后发生化学吸附和化学反应。

用于研究物质受热产生热效应的热重分析是现在研究煤炭自然倾向性的有效手段,同时热重分析受实验条件影响较大,研究煤氧复合热重分析的实验条件对进一步研究煤样复合的过程有重要的意义。

本论文采用理论与实验相结合的研究方法,实验采用铜川下石节煤样在六种不同粒度,五种不同氧浓度以及三种不同粒度条件下进行了热重实验。

首先运用煤分子微观结构以及煤氧复合的机理理论对热重实验得到的TG和DTG曲线进行分析,得到了煤氧复合过程中煤样吸附、脱附气体以及反应速率的变化情况,说明了在低温煤氧复合过程中物理吸附、化学吸附以及化学反应是同时作用的。

而后在TG和DTG曲线上找到四个特征温度点,根据实验结果说明了实验条件对实验结果影响较大。

通过比较不同实验条件曲线上的特征温度点,得到了粒度、氧浓度以及样本量对实验结果的影响规律,并对原因进行了分析:

粒度影响样本比表面积,从而影响煤样的吸附与脱附;氧浓度与耗氧量是非线型关系使结果出现特殊点;样本量在与气氛接触面积一定的条件下也影响了煤样的吸附与脱附。

最后根据热分析动力学的相关理论,计算出低温煤氧复合阶段的表观活化能..……

全文目录


文摘
英文文摘
1绪论
1.1选题背景和研究意义
1.1.1选题背景
1.1.2研究意义
1.2国内外的研究状况
1.2.1有关煤自燃研究的方法
1.2.2煤自燃主要影响因素
1.3研究内容及研究目标
1.4研究技术路线
1.4.1实验选取的因素
1.4.2实验技术路线
2煤氧复合过程及特征参数分析
2.1煤分子的结构特点
2.1.1煤分子的结构组成
2.1.2煤结构模型
2.2自燃煤表面分子的活性基团
2.3煤氧复合过程分析
2.3.1物理吸附
2.3.2化学吸附
2.3.3化学反应
2.4特征参数分析
2.4.1煤分子各种结构与氧反应的特征温度
2.4.2煤自燃性特征参数
2.4.3热重分析特征点的确定
2.5本章小结
3煤氧复合的热重实验
3.1热重法TG
3.2实验样本
3.3实验仪器
3.4实验条件
3.5实验结果
3.5.1特征温度点分析
3.5.2实验曲线分析
3.6本章小结
4不同实验条件对特征温度的影响
4.1粒度对实验结果的影响
4.1.1粒度对临界温度点的影响
4.1.2粒度对干裂温度点的影响
4.1.3粒度对增速温度点的影响
4.1.4粒度对着火点的影响
4.2氧浓度对实验结果的影响
4.2.1氧浓度对临界温度点的影响
4.2.2氧浓度对干裂温度点的影响
4.2.3氧浓度对增速温度点的影响
4.2.4氧浓度对着火点的影响
4.3样本量对实验结果的影响
4.3.1样本量对临界温度点的影响
4.3.2样本量对干裂温度点的影响
4.3.3样本量对增速温度点的影响
4.3.4样本量对着火点的影响
4.4本章小结
5低温煤氧复合过程的表观活化能计算
5.1热分析动力学分析基本方法与分类
5.1.1热分析动力学方程
5.1.2微分法
5.1.3积分法
5.2机理函数的选取
5.3煤样活化能计算结果
5.4本章小结
6结论
参考文献
附 录

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中图分类: > TQ530.2 > 工业技术 > 化学工业 > 煤化学及煤的加工利用 > 煤化学基础理论

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