基于热解与热分析技术的阻化剂性能实验研究

发布时间：2021-10-24 22:59

　　阻化剂防灭火技术目前在国内很多煤矿被普遍使用,但是通过参阅大量文献并结合防灭火项目实践,作者发现大部分煤矿在使用阻化剂防灭火时缺乏理论上的指导,阻化剂的选择盲目随意没有针对性,不能根据所采煤的特点及现场情况选用最合适的阻化剂以及阻化剂喷洒工艺。虽然已有不少文献对阻化剂的阻化机理以及针对不同变质程度煤的阻化性能有所论述,但是多注重定性分析。阻化剂种类很多,本文选取了氯化镁、氯化钙、磷酸二氢铵、氢氧化钙四种常用且阻化机理有所差异的阻化剂作为研究对象。煤样选用正行矿15#煤、陈家山矿4-2煤、丁集矿11-2煤这三种作者参与开展防灭火项目时研究的煤样。先用程序升温仪结合气相色谱仪研究原始煤样及阻化煤样氧化过程气体产物的变化,再用同步热分析仪研究原始煤样与阻化煤样氧化过程的热重及热量参数的变化,根据数据曲线变化找出特征温度的变化,并利用实验结果数据计算氧化动力学参数变化。最后综合分析两种实验结果得出所用阻化剂对实验煤样的阻化规律,对三家煤矿的阻化剂使用提出了建议。 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 问题提出
    1.2 论文涉及理论的研究现状
        1.2.1 煤自燃机理理论研究现状
        1.2.2 热分析技术的研究现状
        1.2.3 煤氧化反应动力学研究现状
        1.2.4 常用阻化剂类型及作用机理
    1.3 主要研究内容及目标
    1.4 技术路线
2 实验装置及参数
    2.1 程序升温实验
        2.1.1 程序升温实验装置
        2.1.2 程序升温实验参数
    2.2 热分析实验
        2.2.1 常用的热分析方法及其原理
        2.2.2 本文热分析实验装置
        2.2.3 热分析实验参数设定
    2.3 实验煤样的准备
        2.3.1 煤样的制备
        2.3.2 煤样的工业分析
    2.4 本章小结
3 程序升温实验分析阻化剂性能
    3.1 低温阶段煤氧化气体产物的产生变化规律
    3.2 原煤样低温氧化实验结果
        3.2.1 氧气浓度变化
        3.2.2 一氧化碳浓度变化
        3.2.3 乙烯的含量
    3.3 原始煤样低温氧化实验结果分析
        3.3.1 耗氧速率
        3.3.2 一氧化碳产生速率
        3.3.3 氧化放热强度
    3.4 阻化煤样低温氧化实验结果
        3.4.1 阻化煤样一氧化碳变化
        3.4.2 改变阻化剂浓度对实验的影响
    3.5 本章小结
4 热分析法研究阻化剂性能
    4.1 特征温度
    4.2 原始煤样TG-DTG-DSC曲线
    4.3 阻化煤样的热分析曲线
    4.4 煤样氧化特性的动力学解算
        4.4.1 氧化动力学方程建立
        4.4.2 最概机理函数
        4.4.3 活化能计算
        4.4.4 阻化煤样各阶段的活化能
    4.5 本章小结
5 基于实验结果的阻化剂现场喷洒工艺建议
    5.1 常用阻化剂防灭火工艺
    5.2 阻化剂及喷洒工艺选择
6 结论
    6.1 主要结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介及读研期间主要科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]抑制煤氧化自燃的盐类阻化剂性能分析[J]. 郑兰芳.  煤炭科学技术. 2010(05)
[2]无机发泡胶凝材料防治高冒区托顶煤自燃火灾[J]. 于水军,余明高,谢锋承,潘荣锟,鲁来祥,常绪华.  中国矿业大学学报. 2010(02)
[3]中国煤矿事故频发的博弈解释[J]. 肖兴志.  财经问题研究. 2007(07)
[4]采用热重分析法研究煤自燃过程的特征温度[J]. 肖旸,马砺,王振平,邓军,王威,向欣.  煤炭科学技术. 2007(05)
[5]不同热分析方法求解无烟煤燃烧反应动力学参数的研究[J]. 何宏舟,骆仲泱,岑可法.  动力工程. 2005(04)
[6]各煤种自然发火标志气体指标研究[J]. 罗海珠,钱国胤.  煤矿安全. 2003(S1)
[7]水分对煤炭自燃的影响[J]. 梁晓瑜,王德明.  辽宁工程技术大学学报. 2003(04)
[8]神府煤低温氧化过程中官能团结构演变[J]. 葛岭梅,李建伟.  西安科技学院学报. 2003(02)
[9]程序升温条件下煤炭自燃特性[J]. 谢振华,金龙哲,宋存义.  北京科技大学学报. 2003(01)
[10]煤炭的阻燃机理分析和氯化盐类汽雾阻化剂的应用[J]. 刘吉波.  华北科技学院学报. 2002(02)

博士论文
[1]煤的自燃机理及自燃危险性指数研究[D]. 邓存宝.辽宁工程技术大学 2006

硕士论文
[1]自燃煤低温氧化放热性实验研究[D]. 李莉.西安科技大学 2004



本文编号：3456153