基于電子順磁共振的煤自燃阻化劑實驗研究
本文關鍵詞: 電子順磁共振 自由基 阻化 煤自燃 出處:《中國科技論文》2017年21期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為研究煤自燃阻化過程中宏觀特性與自由基微觀結構的關系,利用煤自燃程序升溫實驗裝置對阻化煤樣進行程序升溫氧化實驗,研究阻化煤樣在不同阻化劑及不同條件時的宏觀表征參數(shù)的變化規(guī)律。利用電子順磁共振波譜儀,研究煤分子共價鍵斷裂時產生自由基的特性。通過對宏觀表征參數(shù)的微觀分析,研究不同煤樣宏觀特性變化規(guī)律及其與微觀特征變化之間的對應關系,得出煤自燃阻化宏觀表征參數(shù)的微觀機理解釋,即煤氧化的難易程度取決于發(fā)生氧化后自由基濃度增加的速率;無機磷化合物阻化機理是使用該阻化劑可延緩阻止煤中部分自由基的活動;阻化過程中無機磷化合物分解產生的自由基與C—H、C迨O發(fā)生反應,其阻化效果的優(yōu)劣取決于自由基是否能使部分C迨O被還原。
[Abstract]:In order to study the relationship between the macroscopical characteristics and the microstructure of free radical in the process of coal spontaneous combustion, the temperature programmed oxidation experiment was carried out by using the coal spontaneous combustion programmed temperature test device. The changes of macroscopic characterization parameters of coal samples with different inhibitors and different conditions were studied. The electron paramagnetic resonance spectrometer was used. The characteristics of free radicals produced when covalent bonds of coal molecules break are studied. Through the microscopic analysis of macroscopic characterization parameters, the variation law of macroscopic characteristics of different coal samples and the corresponding relationship between the changes of macroscopic characteristics and the changes of microscopic characteristics are studied. The microscopic mechanism explanation of macroscopic characterization parameters of coal spontaneous combustion resistance is obtained, that is, the degree of difficulty in coal oxidation depends on the rate of free radical concentration increasing after oxidation. The inhibition mechanism of inorganic phosphate compounds is that the inhibitor can delay the activity of some free radicals in coal. The free radicals produced by the decomposition of inorganic phosphate compounds react with C-H / C / O in the process of blocking reaction. The inhibition effect of the free radicals depends on whether the free radicals can reduce part of C / O.
【作者單位】: 華北理工大學礦業(yè)工程學院;肥城市安駕莊鎮(zhèn)政府;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51474086) 河北省自然科學基金資助項目(E2014209138) 華北理工大學培育基金資助項目(GP201511)
【分類號】:TD752.2
【正文快照】: 煤自燃是1個復雜的物理化學反應,由于煤的復雜性和多樣性,使得煤自燃過程也比較復雜[1]。1996年,李增華[2]提出了煤自燃自由基反應機理,在化學自由基層面解說了煤與氧的復合過程,并利用電子順磁共振(electron paramagnetic resonance,EPR)對張集礦肥煤和白芨溝礦無煙煤深入研
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