煤在低溫氧化及燃燒過程中釋放熱量是導(dǎo)致其發(fā)生自燃及火災(zāi)的主要原因。針對不粘煤粉生產(chǎn)過程的氧化自燃災(zāi)害,本文利用熱重-差示掃描量熱法（TG-DSC）實(shí)驗(yàn)和傅里葉變換紅外光譜實(shí)驗(yàn)（FTIR）分別從宏觀和微觀兩個(gè)角度研究煤粉氧化特性。通過分析不粘煤的TG/DTG曲線,判定得到七個(gè)溫度值,并討論了粒徑和升溫速率兩個(gè)因素對其特征溫度的影響。結(jié)果表明:煤粉特征溫度隨粒徑的減小而降低;與升溫速率呈正相關(guān),并據(jù)此特征溫度將整個(gè)煤粉氧化反應(yīng)分為四個(gè)階段。分析DSC曲線研究其放熱性能,將煤粉氧化燃燒過程分為兩個(gè)階段:吸熱階段和放熱階段,對DSC曲線進(jìn)行分段積分得到總放熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于吸熱量,所以煤粉氧化反應(yīng)過程總的來說屬于放熱反應(yīng)。DSC曲線上兩個(gè)特征溫度煤熱平衡溫度和最大放熱峰值溫度隨粒徑的減小而降低;隨著升溫速率的升高DSC曲線出現(xiàn)了一定的滯后現(xiàn)象,與升溫速率增大造成煤的不充分氧化有關(guān)。采用Flynn-Wall-Ozawa和Vyazovkin and Weight模型計(jì)算活化能在66.2-92.9 kJ/mol范圍。通過Coats-Redfern模型,對9種氣-固反應(yīng)機(jī)理函數(shù)進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果表明:煤粉在失水... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展動態(tài)分析
        1.2.1 煤自燃機(jī)理
        1.2.2 煤氧化燃燒熱動力學(xué)
        1.2.3 煤活性基團(tuán)
        1.2.4 研究發(fā)展趨勢
    1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 研究內(nèi)容
        1.3.3 研究方法
        1.3.4 技術(shù)路線
第二章 不粘煤氧化反應(yīng)特征溫度研究
    2.1 TG-DSC聯(lián)用實(shí)驗(yàn)方法
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原理
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)條件
    2.2 TG實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        2.2.1 TG曲線特征溫度分析
        2.2.2 粒徑對其特征溫度的影響
        2.2.3 升溫速率對其特征溫度的影響
    2.3 DSC實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        2.3.1 DSC曲線特征溫度分析
        2.3.2 粒徑對其特征溫度的影響
        2.3.3 升溫速率對其特征溫度的影響
    2.4 本章小結(jié)
第三章 氧化動力學(xué)參數(shù)的計(jì)算
    3.1 氧化動力學(xué)理論
    3.2 等轉(zhuǎn)化率法計(jì)算活化能
    3.3 Coats-Redfern法計(jì)算動力學(xué)參數(shù)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 傅里葉紅外光譜實(shí)驗(yàn)研究其氧化反應(yīng)性
    4.1 傅里葉紅外光譜實(shí)驗(yàn)方法
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)條件
    4.2 紅外光譜分析
        4.2.1 紅外光譜圖分析
        4.2.2 紅外光譜分峰擬合
            4.2.2.1 原樣分峰擬合結(jié)果
1）下煤樣分峰擬合結(jié)果">            4.2.2.2 臨界溫度（T₁）下煤樣分峰擬合結(jié)果
2）下煤樣分峰擬合結(jié)果">            4.2.2.3 干裂溫度（T₂）下煤樣分峰擬合結(jié)果
3）下煤樣分峰擬合結(jié)果">            4.2.2.4 增速溫度（T₃）下煤樣分峰擬合結(jié)果
4）下煤樣分峰擬合結(jié)果">            4.2.2.5 最大質(zhì)量溫度（T₄）下煤樣分峰擬合結(jié)果
5）下煤樣分峰擬合結(jié)果">            4.2.2.6 燃點(diǎn)溫度（T₅）下煤樣分峰擬合結(jié)果
6）下煤樣分峰擬合結(jié)果">            4.2.2.7 最大失重速率溫度（T₆）下煤樣分峰擬合結(jié)果
7）下煤樣分峰擬合結(jié)果">            4.2.2.8 燃盡溫度（T₇）下煤樣分峰擬合結(jié)果
        4.2.3 煤樣的紅外光譜定量分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)位論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3034323