為了對煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物炭化粉的氧化特性進(jìn)行研究,采集生產(chǎn)所用的原煤和炭化粉,采用掃描電鏡實驗、氮吸附實驗、熱重實驗、傅里葉變換紅外光譜實驗及非線性熱動力學(xué)方法,對樣品的孔徑結(jié)構(gòu)、特征溫度、活性官能團(tuán)及表觀活化能的變化進(jìn)行分析計算。結(jié)果表明:經(jīng)過炭化工序處理,炭化粉的孔徑結(jié)構(gòu)和比表面積較之原煤更為發(fā)達(dá);在同一升溫速率下,炭化粉著火點溫度和氧化速率最大點溫度均低于原煤;炭化粉中脂肪烴、部分含氧官能團(tuán)及芳香烴含量較之原煤減少,羥基含量增大;炭化粉的表觀活化能小于原煤。綜合分析表明,炭化工序可導(dǎo)致炭化粉的氧化自燃性增高,研究結(jié)果可為炭化粉自燃的防治與綜合利用提供理論依據(jù)。 

【文章來源】：礦業(yè)安全與環(huán)保. 2020,47(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

原煤孔徑分布實驗結(jié)果

圖1 原煤孔徑分布實驗結(jié)果由圖1和圖2可知，原煤及炭化粉中累計孔體積與對應(yīng)的孔體積分布比重d V(r)隨孔半徑增大逐漸增大，這是由于在炭化工序中，原煤發(fā)生熱分解及熱縮聚時會析出大量的煤氣與煤焦油，形成具有基本石墨微晶結(jié)構(gòu)的有機(jī)物，出現(xiàn)了大量孔隙，導(dǎo)致累計孔體積和d V(r)增大。

原煤(a、b、c)與炭化粉(d、e、f)樣品在放大2×103、5×103、10×103倍時得到的掃描電鏡圖片如圖3所示。由圖3(a)、(d)可以看出，原煤與炭化粉樣品表面形貌差異較大，原煤平均直徑大于炭化粉直徑。由圖3(b)、(e)可以看出，炭化粉樣品顆粒較為分散并且出現(xiàn)結(jié)晶狀結(jié)構(gòu)，表面凹凸不平;原煤顆粒均勻，形態(tài)尖銳且單一，煤體表面平整光滑，存在明顯脆性斷裂特征，質(zhì)地較為緊密。由圖3(c)、(f)可以看出，炭化粉表面粗糙，布滿孔洞，孔隙相對較大，在大顆粒周圍分布著大小不一的小顆粒，并附著在大顆粒的周圍，出現(xiàn)發(fā)達(dá)的孔徑結(jié)構(gòu)，質(zhì)地變得疏松，與氧氣接觸面積大，吸附氧的性能要優(yōu)于原煤。這也驗證了物理吸附實驗測定的結(jié)果，炭化粉較之原煤其比表面積及孔體積均增大，有利于發(fā)生氧化反應(yīng)。

【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
[1]新疆礦區(qū)中低階煤全孔徑孔隙結(jié)構(gòu)特征的實驗研究[D]. 卜婧婷.西安科技大學(xué) 2019
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本文編號：3451927