煤自燃指标气体与煤体微观结构变化关系研究

发布时间：2017-05-03 21:14

  本文关键词：煤自燃指标气体与煤体微观结构变化关系研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：煤炭是我国主要的基础能源，具有储量大、分布广的特点，但在煤矿实际开采中存在着严重的自燃火灾现象，给煤矿安全生产带来了严重的影响，造成设备和设施的毁坏、周边环境的污染和经济的巨大损失，了解指标气体产生的原因和煤体结构发生的变化，可对抑制煤炭技术提供理论支持，，具有深远的意义。 在煤氧复合学说的基础上，结合传热学、有机化学、表面物理化学和分形学等基础科学对六种不同变质程度的煤种进行了煤自燃氧化模拟实验、扫描电镜实验、压汞实验和红外光谱实验，研究了煤自燃指标气体与煤体微观结构变化的关系： 煤在温度低于110℃时，产生的主要气体产物是CO、CO2和CH4气体；煤体表面生成纳米级气孔，相对孔隙结构分布较为简单。RH3基团和R2CH2基团受到氧的攻击形成不稳定的过氧化物（过氧氢化物）。成煤过程中煤岩孔隙中赋存CH4气体的解吸是该阶段CH4气体产生的主要原因。CO气体是过氧化物（过氧氢化物）发生分解的产物。 CO2气体的产生一部分来自空气中存在的CO2，另一部分来自于CO气体的氧化反应；温度高于110℃时，煤屑的消耗量增多，纳米级气孔向微米级中孔和大孔发展，孔隙结构呈离散型分布。RH3基团和R2CH2基团反应形成的过氧化物（过氧氢化物）分解，生成稳定的过氧络合物，造成CO、CO2和CH4气体浓度急剧增多，伴随有少量烯烃和炔烃类物质（C2H6、C2H4和C3H8气体）的产生。
【关键词】：低温氧化 指标气体 表面结构 活性基团
【学位授予单位】：河北联合大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD752.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 第1章 文献综述9-20
• 1.1 煤炭自燃理论9-17
• 1.1.1 煤炭自燃学说9
• 1.1.2 煤炭自燃指标气体9-10
• 1.1.3 煤炭分子基本单元及结构模型10-14
• 1.1.4 煤炭自燃反应过程14-17
• 1.2 研究现状17-20
• 第2章 煤自燃氧化模拟实验20-29
• 2.1 元素分析和工业分析20-22
• 2.1.1 元素分析20-22
• 2.1.2 工业分析22
• 2.2 煤自燃氧化模拟实验22-29
• 2.2.1 实验过程22-23
• 2.2.2 实验结果及分析23-29
• 第3章 不同温度下煤体表面物理结构的变化29-44
• 3.1 扫描电镜实验29-32
• 3.1.1 实验过程29
• 3.1.2 实验结果及分析29-32
• 3.2 压汞实验32-44
• 3.2.1 实验过程32
• 3.2.2 实验结果及分析32-44
• 第4章 煤低温氧化过程中煤分子活性基团变化规律44-55
• 4.1 实验过程44-45
• 4.2 实验结果及分析45-55
• 4.2.1 各煤种不同温度下红外光谱对比分析45-47
• 4.2.2 红外光谱峰面积分析47-55
• 第5章 指标气体与微观结构变化关系55-63
• 结论63-64
• 参考文献64-67
• 致谢67-68
• 导师简介一68-69
• 导师简介二69-70
• 作者简介70-71
• 学位论文数据集71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 戴广龙;;煤低温氧化过程气体产物变化规律研究[J];煤矿安全;2007年01期

2 葛新玉;何启林;张家精;;用热分析技术研究煤的自然发火[J];陕西煤炭;2008年06期

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本文编号：343785