在煤質(zhì)活性炭制備過程中,原煤需經(jīng)破碎后進行氧化和炭化生產(chǎn)工藝處理,然而在此工藝過程中產(chǎn)生了大量的氧化粉和炭化粉,氧化粉和炭化粉作為煤質(zhì)活性炭制備過程的副產(chǎn)物,在堆積條件下易發(fā)生蓄熱自燃,危險性較大,為了探究氧化粉和炭化粉的氧化自燃特征,本文選取煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)所用原煤及制備過程產(chǎn)生的氧化粉和炭化粉,采用實驗測試對所選樣品的理化特征、熱效應(yīng)、熱動力學(xué)特征及氧化過程氣體釋放規(guī)律進行研究,為后續(xù)氧化粉和炭化粉的自燃防治及綜合利用提供基礎(chǔ)依據(jù)。（1）采用氮吸附實驗、掃描電鏡實驗及傅里葉變換紅外實驗對所選樣品微觀形貌、孔徑結(jié)構(gòu)參數(shù)及活性官能團變化進行實驗測定,結(jié)果表明,經(jīng)過氧化和炭化工藝處理,氧化粉和炭化粉的孔結(jié)構(gòu)參數(shù)較之原煤出現(xiàn)增大,原煤和氧化粉的中孔占比最多,炭化粉的大孔占比最多;原煤表面平整光滑,質(zhì)地緊密。而氧化粉和炭化粉較之原煤樣品表面粗糙,質(zhì)地疏松,呈現(xiàn)發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu);氧化粉和炭化粉中芳香烴結(jié)構(gòu)、含氧官能團及脂肪烴結(jié)構(gòu)相對含量均大于原煤。（2）采用C80微量熱儀和差式量熱儀分別對氧化低溫階段和高溫階段放熱特性進行測定,得出放熱量及熱流曲線特征溫度變化,結(jié)果表明,經(jīng)過氧化和炭化工藝處理,氧... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)工藝過程

1緒論3圖1.3神華新疆活性炭公司氧化粉及炭化粉堆積場1.1.2研究意義（1）由于氧化粉和炭化粉易發(fā)生蓄熱自燃，在實際工業(yè)生產(chǎn)及儲存運輸中，易發(fā)生自燃事故，危險性較大，因此，本文將重點探究經(jīng)過煤質(zhì)活性炭制備過程產(chǎn)生的氧化粉及炭化粉的氧化自燃特征。（2）通過實驗手段，研究經(jīng)過氧化及炭化生產(chǎn)工藝處理，氧化粉和炭化粉的物理化學(xué)性質(zhì)及氧化氧化特征的改變，以此為后續(xù)氧化粉和炭化粉的自燃防治及綜合利用提供基礎(chǔ)依據(jù)。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1煤及煤質(zhì)活性炭自燃機理目前對于煤質(zhì)活性炭自燃機理的相關(guān)研究較少，只是從一些基礎(chǔ)實驗進行氧化自燃探究，由于煤質(zhì)活性炭的是以煤為原料，與煤具有相似的物理化學(xué)性質(zhì)，因此對于煤質(zhì)活性炭的自燃機理研究，我們將借鑒有關(guān)煤的自燃機理研究。煤的自燃研究開始于17世紀，學(xué)者們提出的學(xué)說主要有黃鐵礦作用學(xué)說，細菌作用學(xué)說，酚基作用學(xué)說及煤與氧復(fù)合作用學(xué)說，但至今對煤自燃的機理的認識仍各持己見，相較于其它學(xué)說，煤與氧復(fù)合作用理論學(xué)說得到眾多學(xué)者的認同。隨著研究技術(shù)的進步，對于煤自燃后續(xù)學(xué)者們又提出了一系列具體理論學(xué)說，例如基團作用理論學(xué)說，研究指出煤中的孔隙會吸附氧氣發(fā)生氧化，導(dǎo)致煤易發(fā)生自燃反應(yīng)。之后學(xué)者又提出了自由基作用學(xué)說，Unal[10]采用ESR技術(shù)對煤氧化過程中自由基濃度進行測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)自由基在煤低溫氧化過程參與了反應(yīng)；Martin[11]針對低溫氧化過程中

西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10其余不合格粒徑樣品均通過篩網(wǎng)過濾排出爐體外部，進行袋裝堆積儲存，即為氧化粉、炭化粉。由于破碎工藝只是經(jīng)過了原煤破碎，并未經(jīng)過高溫高壓等工藝條件處理，氧化粉及炭化粉的物理化學(xué)性質(zhì)并未出現(xiàn)改變，因此，為了研究經(jīng)過氧化及炭化工藝氧化粉及炭化粉的物理化學(xué)特性的改變，本文樣品選取氧化和炭化生產(chǎn)工藝前一階段的破碎原煤顆粒與氧化粉和炭化粉進行對比分析研究。本文實驗選取神華新疆能源公司活性炭分公司煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)所用的原煤（不粘煤）、及氧化粉、炭化粉，如圖2.1所示�，F(xiàn)場采集新鮮樣品后密封保存運至實驗室，在實驗室空氣氣氛中破碎，低溫充氮條件下保存，樣品工業(yè)與元素分析結(jié)果如表2.1所示。圖2.1實驗所采集樣品表2.1樣品煤質(zhì)分析結(jié)果樣品工業(yè)分析/%元素分析/（%，daf）MadAadVadFCadFCad/VadCHONS原煤4.402.4033.2659.941.8075.654.13316.171.3200.24氧化粉2.672.8630.2964.182.1276.684.23615.621.1490.26炭化粉2.728.0020.4468.843.3779.553.98113.821.7880.29氧化粉炭化粉原煤

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本文編號：3493006