煤自燃过程活性基团与自由基反应特性研究

发布时间：2021-05-08 17:29

　　煤炭自燃是矿井五大灾害之一。近年来,对煤自燃机理做了许多研究,提出了很多反应模型,但对于全面反应煤中活性基团与自由基的作用仍不深入。基于此,对煤自燃过程活性基团与自由基反应特性进行研究。采用程序升温—气相色谱联机实验。发现1#内蒙古多伦褐煤、2#新疆金川长焰煤、3#东欢坨气煤、4#唐山矿焦煤、5#阳泉无烟煤供氧条件下的煤自燃的产生CO、CH4、C2H4、C2H6四种气体的速度较快且释放量高。CO在整个低温情况下均有产生,CH4、C2H4、C2H6与煤样变质程度的关系。在氮气条件下气体的生成速率和释放量都大幅度降低,并且煤种不同生成的气体种类也不同,利用指标气体特征温度点确定煤自燃的蓄热期,自热期,自燃期三个阶段,且进一步证实煤内部活性基团自反应的存在。利用电子顺磁共振实验（ESR）,研究了5种煤样分别在供氧与氮气条件下线宽（?H）,g因子值以及自由基浓度（Ng）的变化规律。发现线宽（?H）与煤的变质程度有关。发现在供氧条件下,煤内部的自由基种类（g因子值）随温度的变化趋势大体平缓。在氮气条件下,g因子值的变化较大。g因子值的变化趋势与煤样气体的生成量成反比并粗略分析了自由基种类。五种煤... 

【文章来源】：华北理工大学河北省

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第1章 文献综述
    1.1 煤的结构
    1.2 煤自燃学说研究现状
    1.3 煤自燃自由基理论研究现状
    1.4 煤自燃活性基团理论研究现状
第2章 煤自燃过程气体产物释放规律
    2.1 煤样的采集与制备
        2.1.1 煤样采集
        2.1.2 煤样预处理与制备
    2.2 煤样预分析
    2.3 煤自燃过程特征参数模拟实验
        2.3.1 实验条件
        2.3.2 实验过程
    2.4 实验结果与分析
        2.4.1 供氧条件下实验结果及分析
        2.4.2 氮气条件下实验结果及分析
    2.5 本章小结
第3章 煤自燃过程自由基变化规律研究
    3.1 电子顺磁共振实验
        3.1.1 电子顺磁共振原理及分析
        3.1.2 实验条件
        3.1.3 实验过程
    3.2 电子顺磁共振实验结果及分析
        3.2.1 线宽(△H)实验分析
        3.2.2 g因子值实验分析
        3.2.3 自由基浓度(Ng)实验分析
    3.3 本章小结
第4章 煤自燃过程活性基团变化规律研究
    4.1 煤中基团的主要类型
    4.2 活性基团变化的实时测试系统
    4.3 测试结果分析
        4.3.1 供氧条件下测试过程
        4.3.2 活性基团的变化规律
        4.3.3 氮气条件下测试过程
        4.3.4 活性基团的变化规律
    4.4 本章小结
第5章 活性基团与自由基反应特性研究
    5.1 概述
    5.2 蓄热阶段各指标气体生成规律
    5.3 自热阶段各指标气体生成规律
    5.4 自燃阶段各指标气体生成规律
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
导师简介
作者简介
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]应用红外光谱研究脱灰对伊敏褐煤结构的影响[J]. 梁虎珍,王传格,曾凡桂,李美芬,相建华.  燃料化学学报. 2014(02)
[2]煤低温氧化结构变化的红外光谱研究[J]. 周沛然.  煤炭转化. 2014(01)
[3]单颗粒褐煤高温烟气干燥过程研究[J]. 董爱霞,张守玉,郭熙,王秀军,丁艳军,董建勋,吕俊复.  煤炭转化. 2013(01)
[4]我国近年煤与瓦斯突出事故统计分析及防治策略[J]. 殷文韬,傅贵,曾广霞,高岩,王社新.  矿业安全与环保. 2012(06)
[5]浅谈火电厂煤炭自燃的原因、防治措施和处理方法[J]. 谷海军.  企业技术开发. 2012(32)
[6]煤转化过程自由基研究进展[J]. 成茂,王胜春,张德祥.  煤炭转化. 2012(04)
[7]老矿井残采采区的开采研究[J]. 满立民.  科技信息. 2012(20)
[8]煤低温氧化过程中自由基浓度与气体产物之间的关系[J]. 戴广龙.  煤炭学报. 2012(01)
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[10]2008年我国煤矿事故统计分析及防范措施[J]. 邓奇根,刘明举,赵发军.  煤炭技术. 2010(06)

博士论文
[1]基于模型化合物的煤表面活性基团低温氧化研究[D]. 唐一博.中国矿业大学 2014
[2]煤中活性基团的氧化及自反应过程[D]. 戚绪尧.中国矿业大学 2011
[3]煤自然活化机理及自燃过程实验研究[D]. 李林.重庆大学 2008
[4]煤炭自燃自由基反应机理的实验研究[D]. 位爱竹.中国矿业大学 2008

硕士论文
[1]煤低温氧化C2H4生成特性实验研究[D]. 赵晓明.太原理工大学 2016
[2]温和氧化和快速溶剂萃取法研究胜利褐煤大分子结构[D]. 赵迎亚.中国矿业大学 2016
[3]褐煤低温氧化下表面活性基团变化的量子化学计算及自然发火期的预测[D]. 戴警株.中国矿业大学 2015
[4]紫外线对煤表面亲疏水性作用的研究[D]. 王启.太原理工大学 2015
[5]黄铁矿硫对煤自燃特性参数影响的实验研究[D]. 黄鸿剑.西安科技大学 2013
[6]巷道松散煤体自燃数值模拟研究[D]. 师吉林.西安科技大学 2012
[7]兖州天池矿采空区防火阻化剂优选[D]. 郭龙娇.辽宁工程技术大学 2009
[8]煤分子活性基团低温氧化过程研究[D]. 侯爽.西安科技大学 2007



本文编号：3175709