【摘 要】
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现阶段煤炭仍作为我国主要的能源之一,其地位不可取代。煤矿中由于其特殊性质会发生氧化甚至自燃,这些不仅会造成经济损失、人员伤亡,还会浪费资源、损害环境,而这些后果都是不可估量的,所以降低煤炭氧化以及自燃事故发生的次数是势在必行的。本文主要对影响煤低温氧化的因素进行了探究,取得的主要成果如下:（1）煤样（哈密褐煤、新集气煤、中梁山无烟煤、招贤长焰煤、东林瘦煤）60-200℃之间的程序升温实验表明,花生
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现阶段煤炭仍作为我国主要的能源之一,其地位不可取代。煤矿中由于其特殊性质会发生氧化甚至自燃,这些不仅会造成经济损失、人员伤亡,还会浪费资源、损害环境,而这些后果都是不可估量的,所以降低煤炭氧化以及自燃事故发生的次数是势在必行的。本文主要对影响煤低温氧化的因素进行了探究,取得的主要成果如下:（1）煤样（哈密褐煤、新集气煤、中梁山无烟煤、招贤长焰煤、东林瘦煤）60-200℃之间的程序升温实验表明,花生米褐煤CO释放速率从0.226×10-6/min增加到22.715×10-6/min,释放速率増加100倍,即随着温度的升高,煤低温氧化的速率逐渐增大;当变质程度升高时,煤的干裂温度以及临界温度都有一定的滞后,煤低温氧化过程中气体释放速率逐渐减小,CO/CO2随着煤变质程度的增加呈减小的趋势,可在煤的低温氧化过程中作为辅助指标气体。煤在氧化过程升温速率较高时更容易氧化,且会较早进入剧烈反应阶段;氧化时间为15 min时煤氧复合反应最为剧烈,CO生成量高达273.65×10-6;固定温度下延长氧化时间会使得煤样与氧气充分接触,煤与氧之间的反应更加充分;随着氧化时间的延长,气体生成量为先增大后减小,但是整体上仍是增加的。（2）通过红外光谱测试研究不同变质程度煤样的C-H基团以及含氧官能团的分布得出,随着挥发分的降低,煤中的C-H基团随之降低,挥发分相近的煤活性官能团含量也相近,这与程序升温实验结果相对应;随着变质程度的增加,煤中的C=C结构以及含氧官能团结构都逐渐减少;褐煤在不同温度下氧化后的红外光谱图表明,煤中主要参与反应的基团为C-H、C=C、C=O等基团,随着温度的升高,C=C含量逐渐降低,C-H含量是先降低后增加,但整体仍是减小的趋势;羧酸根离子-COO-以及羧基-COOH的含量逐渐增加。（3）同步热分析仪研究不同粒径的褐煤的失重量以及活化能表明,随着粒径的减小,煤的燃点温度以及最大失重速率温度点都随之降低,煤的氧化反应更容易进行;DSC结果表明,随着粒径的减小煤的吸热阶段会有一定的提前,且放热阶段整体向低温偏移;在低温阶段煤的表观活化能随着煤粒径的减小呈降低的趋势,粒径在0.425 mm-0.180 mm范围的煤样的表观活化能比粒径小于0.0750 mm的煤样高11.97 kJ/mol,足可以说明粒径对煤氧化过程的影响。
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