煤自燃過程活性基團與自由基反應特性研究
發(fā)布時間:2021-05-08 17:29
煤炭自燃是礦井五大災害之一。近年來,對煤自燃機理做了許多研究,提出了很多反應模型,但對于全面反應煤中活性基團與自由基的作用仍不深入;诖,對煤自燃過程活性基團與自由基反應特性進行研究。采用程序升溫—氣相色譜聯(lián)機實驗。發(fā)現(xiàn)1#內蒙古多倫褐煤、2#新疆金川長焰煤、3#東歡坨氣煤、4#唐山礦焦煤、5#陽泉無煙煤供氧條件下的煤自燃的產生CO、CH4、C2H4、C2H6四種氣體的速度較快且釋放量高。CO在整個低溫情況下均有產生,CH4、C2H4、C2H6與煤樣變質程度的關系。在氮氣條件下氣體的生成速率和釋放量都大幅度降低,并且煤種不同生成的氣體種類也不同,利用指標氣體特征溫度點確定煤自燃的蓄熱期,自熱期,自燃期三個階段,且進一步證實煤內部活性基團自反應的存在。利用電子順磁共振實驗(ESR),研究了5種煤樣分別在供氧與氮氣條件下線寬(?H),g因子值以及自由基濃度(Ng)的變化規(guī)律。發(fā)現(xiàn)線寬(?H)與煤的變質程度有關。發(fā)現(xiàn)在供氧條件下,煤內部的自由基種類(g因子值)隨溫度的變化趨勢大體平緩。在氮氣條件下,g因子值的變化較大。g因子值的變化趨勢與煤樣氣體的生成量成反比并粗略分析了自由基種類。五種煤...
【文章來源】:華北理工大學河北省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
引言
第1章 文獻綜述
1.1 煤的結構
1.2 煤自燃學說研究現(xiàn)狀
1.3 煤自燃自由基理論研究現(xiàn)狀
1.4 煤自燃活性基團理論研究現(xiàn)狀
第2章 煤自燃過程氣體產物釋放規(guī)律
2.1 煤樣的采集與制備
2.1.1 煤樣采集
2.1.2 煤樣預處理與制備
2.2 煤樣預分析
2.3 煤自燃過程特征參數(shù)模擬實驗
2.3.1 實驗條件
2.3.2 實驗過程
2.4 實驗結果與分析
2.4.1 供氧條件下實驗結果及分析
2.4.2 氮氣條件下實驗結果及分析
2.5 本章小結
第3章 煤自燃過程自由基變化規(guī)律研究
3.1 電子順磁共振實驗
3.1.1 電子順磁共振原理及分析
3.1.2 實驗條件
3.1.3 實驗過程
3.2 電子順磁共振實驗結果及分析
3.2.1 線寬(△H)實驗分析
3.2.2 g因子值實驗分析
3.2.3 自由基濃度(Ng)實驗分析
3.3 本章小結
第4章 煤自燃過程活性基團變化規(guī)律研究
4.1 煤中基團的主要類型
4.2 活性基團變化的實時測試系統(tǒng)
4.3 測試結果分析
4.3.1 供氧條件下測試過程
4.3.2 活性基團的變化規(guī)律
4.3.3 氮氣條件下測試過程
4.3.4 活性基團的變化規(guī)律
4.4 本章小結
第5章 活性基團與自由基反應特性研究
5.1 概述
5.2 蓄熱階段各指標氣體生成規(guī)律
5.3 自熱階段各指標氣體生成規(guī)律
5.4 自燃階段各指標氣體生成規(guī)律
5.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
導師簡介
作者簡介
學位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻】:
期刊論文
[1]應用紅外光譜研究脫灰對伊敏褐煤結構的影響[J]. 梁虎珍,王傳格,曾凡桂,李美芬,相建華. 燃料化學學報. 2014(02)
[2]煤低溫氧化結構變化的紅外光譜研究[J]. 周沛然. 煤炭轉化. 2014(01)
[3]單顆粒褐煤高溫煙氣干燥過程研究[J]. 董愛霞,張守玉,郭熙,王秀軍,丁艷軍,董建勛,呂俊復. 煤炭轉化. 2013(01)
[4]我國近年煤與瓦斯突出事故統(tǒng)計分析及防治策略[J]. 殷文韜,傅貴,曾廣霞,高巖,王社新. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2012(06)
[5]淺談火電廠煤炭自燃的原因、防治措施和處理方法[J]. 谷海軍. 企業(yè)技術開發(fā). 2012(32)
[6]煤轉化過程自由基研究進展[J]. 成茂,王勝春,張德祥. 煤炭轉化. 2012(04)
[7]老礦井殘采采區(qū)的開采研究[J]. 滿立民. 科技信息. 2012(20)
[8]煤低溫氧化過程中自由基濃度與氣體產物之間的關系[J]. 戴廣龍. 煤炭學報. 2012(01)
[9]煤低溫氧化過程中微晶結構變化規(guī)律研究[J]. 戴廣龍. 煤炭學報. 2011(02)
[10]2008年我國煤礦事故統(tǒng)計分析及防范措施[J]. 鄧奇根,劉明舉,趙發(fā)軍. 煤炭技術. 2010(06)
博士論文
[1]基于模型化合物的煤表面活性基團低溫氧化研究[D]. 唐一博.中國礦業(yè)大學 2014
[2]煤中活性基團的氧化及自反應過程[D]. 戚緒堯.中國礦業(yè)大學 2011
[3]煤自然活化機理及自燃過程實驗研究[D]. 李林.重慶大學 2008
[4]煤炭自燃自由基反應機理的實驗研究[D]. 位愛竹.中國礦業(yè)大學 2008
碩士論文
[1]煤低溫氧化C2H4生成特性實驗研究[D]. 趙曉明.太原理工大學 2016
[2]溫和氧化和快速溶劑萃取法研究勝利褐煤大分子結構[D]. 趙迎亞.中國礦業(yè)大學 2016
[3]褐煤低溫氧化下表面活性基團變化的量子化學計算及自然發(fā)火期的預測[D]. 戴警株.中國礦業(yè)大學 2015
[4]紫外線對煤表面親疏水性作用的研究[D]. 王啟.太原理工大學 2015
[5]黃鐵礦硫對煤自燃特性參數(shù)影響的實驗研究[D]. 黃鴻劍.西安科技大學 2013
[6]巷道松散煤體自燃數(shù)值模擬研究[D]. 師吉林.西安科技大學 2012
[7]兗州天池礦采空區(qū)防火阻化劑優(yōu)選[D]. 郭龍嬌.遼寧工程技術大學 2009
[8]煤分子活性基團低溫氧化過程研究[D]. 侯爽.西安科技大學 2007
本文編號:3175709
【文章來源】:華北理工大學河北省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
引言
第1章 文獻綜述
1.1 煤的結構
1.2 煤自燃學說研究現(xiàn)狀
1.3 煤自燃自由基理論研究現(xiàn)狀
1.4 煤自燃活性基團理論研究現(xiàn)狀
第2章 煤自燃過程氣體產物釋放規(guī)律
2.1 煤樣的采集與制備
2.1.1 煤樣采集
2.1.2 煤樣預處理與制備
2.2 煤樣預分析
2.3 煤自燃過程特征參數(shù)模擬實驗
2.3.1 實驗條件
2.3.2 實驗過程
2.4 實驗結果與分析
2.4.1 供氧條件下實驗結果及分析
2.4.2 氮氣條件下實驗結果及分析
2.5 本章小結
第3章 煤自燃過程自由基變化規(guī)律研究
3.1 電子順磁共振實驗
3.1.1 電子順磁共振原理及分析
3.1.2 實驗條件
3.1.3 實驗過程
3.2 電子順磁共振實驗結果及分析
3.2.1 線寬(△H)實驗分析
3.2.2 g因子值實驗分析
3.2.3 自由基濃度(Ng)實驗分析
3.3 本章小結
第4章 煤自燃過程活性基團變化規(guī)律研究
4.1 煤中基團的主要類型
4.2 活性基團變化的實時測試系統(tǒng)
4.3 測試結果分析
4.3.1 供氧條件下測試過程
4.3.2 活性基團的變化規(guī)律
4.3.3 氮氣條件下測試過程
4.3.4 活性基團的變化規(guī)律
4.4 本章小結
第5章 活性基團與自由基反應特性研究
5.1 概述
5.2 蓄熱階段各指標氣體生成規(guī)律
5.3 自熱階段各指標氣體生成規(guī)律
5.4 自燃階段各指標氣體生成規(guī)律
5.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
導師簡介
作者簡介
學位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻】:
期刊論文
[1]應用紅外光譜研究脫灰對伊敏褐煤結構的影響[J]. 梁虎珍,王傳格,曾凡桂,李美芬,相建華. 燃料化學學報. 2014(02)
[2]煤低溫氧化結構變化的紅外光譜研究[J]. 周沛然. 煤炭轉化. 2014(01)
[3]單顆粒褐煤高溫煙氣干燥過程研究[J]. 董愛霞,張守玉,郭熙,王秀軍,丁艷軍,董建勛,呂俊復. 煤炭轉化. 2013(01)
[4]我國近年煤與瓦斯突出事故統(tǒng)計分析及防治策略[J]. 殷文韜,傅貴,曾廣霞,高巖,王社新. 礦業(yè)安全與環(huán)保. 2012(06)
[5]淺談火電廠煤炭自燃的原因、防治措施和處理方法[J]. 谷海軍. 企業(yè)技術開發(fā). 2012(32)
[6]煤轉化過程自由基研究進展[J]. 成茂,王勝春,張德祥. 煤炭轉化. 2012(04)
[7]老礦井殘采采區(qū)的開采研究[J]. 滿立民. 科技信息. 2012(20)
[8]煤低溫氧化過程中自由基濃度與氣體產物之間的關系[J]. 戴廣龍. 煤炭學報. 2012(01)
[9]煤低溫氧化過程中微晶結構變化規(guī)律研究[J]. 戴廣龍. 煤炭學報. 2011(02)
[10]2008年我國煤礦事故統(tǒng)計分析及防范措施[J]. 鄧奇根,劉明舉,趙發(fā)軍. 煤炭技術. 2010(06)
博士論文
[1]基于模型化合物的煤表面活性基團低溫氧化研究[D]. 唐一博.中國礦業(yè)大學 2014
[2]煤中活性基團的氧化及自反應過程[D]. 戚緒堯.中國礦業(yè)大學 2011
[3]煤自然活化機理及自燃過程實驗研究[D]. 李林.重慶大學 2008
[4]煤炭自燃自由基反應機理的實驗研究[D]. 位愛竹.中國礦業(yè)大學 2008
碩士論文
[1]煤低溫氧化C2H4生成特性實驗研究[D]. 趙曉明.太原理工大學 2016
[2]溫和氧化和快速溶劑萃取法研究勝利褐煤大分子結構[D]. 趙迎亞.中國礦業(yè)大學 2016
[3]褐煤低溫氧化下表面活性基團變化的量子化學計算及自然發(fā)火期的預測[D]. 戴警株.中國礦業(yè)大學 2015
[4]紫外線對煤表面親疏水性作用的研究[D]. 王啟.太原理工大學 2015
[5]黃鐵礦硫對煤自燃特性參數(shù)影響的實驗研究[D]. 黃鴻劍.西安科技大學 2013
[6]巷道松散煤體自燃數(shù)值模擬研究[D]. 師吉林.西安科技大學 2012
[7]兗州天池礦采空區(qū)防火阻化劑優(yōu)選[D]. 郭龍嬌.遼寧工程技術大學 2009
[8]煤分子活性基團低溫氧化過程研究[D]. 侯爽.西安科技大學 2007
本文編號:3175709
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