黄铁矿对煤低温氧化阶段影响的实验研究
发布时间：2022-02-13 04:06
世界主要煤炭生产国普遍存在煤炭自燃的现象,影响煤自燃的重要因素之一是煤中的黄铁矿。因此,研究黄铁矿对煤自燃的影响具有重要意义。本文以添加不同黄铁矿含量的煤样（原煤、2%、4%、6%）为研究对象,通过实验研究的方法分析了黄铁矿对煤比表面积、氧化特性、放热特性以及微观结构的影响。通过工业分析仪与元素分析仪获得煤的煤质组成;通过物理化学吸附仪分析了黄铁矿对煤孔隙结构的影响;通过程序升温仪分析了黄铁矿对煤自燃特性参数的影响,得出添加2%黄铁矿的煤样的自燃特性参数到最大值;通过C80微量热仪分析了黄铁矿对煤放热特性的影响,得出总放热量以及放热速率的变化规律,原始煤样与添加2%黄铁矿的煤样释放的热量最大;通过原位红外光谱仪,分析了黄铁矿对煤中主要官能团的影响规律,得出添加2%黄铁矿的煤中含氧官能团与脂肪烃的峰强度变化量最大。对比实验结果,得出煤的氧化特性、放热特性以及主要官能团之间的联系,并分析黄铁矿对三者的影响。最后,以黄铁矿自热特性以及反应产物为着力点分析黄铁矿对煤自燃特性的影响规律。
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
红外光谱实验是最常使用的实验手段之一光谱实验，测试不同黄铁矿含量的煤分子结构中主要官在煤低温氧化过程中对煤中主要官能团的影响。红外光谱是常见的测试煤分子结构的实验手段，是研情况的最直观的方法，可以直接测得煤分子中官能团不同黄铁矿含量的煤样进行红外光谱测试，测得不同态下的分布特征及其随温度的变化规律。与原理安庆华公司的德国布鲁克 VENTEX70 原位漫反射红外
将原位池固定；打开空气气瓶，调节气体流量计，启动水冷系统保护控温装置，设定实验的升温速率以及终止温度；最后设置实验所需的其他反应池的环境温度上升至 25℃时，启动红外光谱仪的重复测量数据采集系实验煤样在低温氧化过程中的红外光谱图。 实验条件描波数范围为 650~4000cm-1，样品扫描次数为 32 次，分辨率为 4cm-1，调至 100ml/min，升温速率为 5K/min，最高温度为 200℃。对不同黄铁矿含原位红外光谱测试，得出常温状态下不同黄铁矿含量的煤中官能团分布特能团随温度升高的变化规律。煤样与黄铁矿分别破碎至 0.075mm 以下，按不同的黄铁矿比例（0%、2%将黄铁矿粉与煤样均匀混合，制得原位红外光谱实验所需实验样品。能团分布特征验测得添加不同黄铁矿含量的煤样在低温氧化过程中的红外谱图，每组实一张谱图即为室温 25℃时该煤样红外光谱图，如图 2.2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2005—2014年我国煤矿灾害事故特征及规律研究[J]. 李波,巨广刚,王珂,张路路,孙东辉. 矿业安全与环保. 2016(03)
[2]中国煤中硫含量分布特征及其沉积控制[J]. 唐跃刚,贺鑫,程爱国,李薇薇,邓秀杰,魏强,李龙. 煤炭学报. 2015(09)
[3]高硫煤二次氧化自燃特性参数的实验研究[J]. 文虎,李成会,费金彪,王凯,李海涛. 矿业安全与环保. 2015(03)
[4]淮北宿临矿区构造煤中硫的分布规律及赋存机制[J]. 李云波,姜波. 煤炭学报. 2015(02)
[5]硫含量煤样自燃特性参数影响研究[J]. 滕福义,刘文永,邓军,王东. 陕西煤炭. 2014(06)
[6]白芨沟煤矿渣台隐蔽火区探测技术[J]. 姜进军. 煤矿安全. 2014(07)
[7]煤中黄铁矿研究——以寺沟8号煤为例[J]. 郑仲. 现代工业经济和信息化. 2013(16)
[8]干燥条件下高硫煤低温氧化特性研究[J]. 张慧君,王德明,戚绪尧,司文. 中国安全科学学报. 2012(04)
[9]煤中活性基团的氧化及自反应过程[J]. 戚绪尧. 煤炭学报. 2011(12)
[10]硫对煤自燃特性参数影响的实验研究[J]. 文虎,张福勇,金永飞,刘文永. 煤矿安全. 2011(10)
博士论文
[1]陕北侏罗纪煤低温氧化反应性及动力学研究[D]. 王凯.西安科技大学 2015
[2]煤氧化过程CO产生机理及安全指标研究[D]. 翟小伟.西安科技大学 2012
[3]煤自燃过程分段特性及机理的实验研究[D]. 许涛.中国矿业大学 2012
[4]矿井火灾预测预警及密闭启封安全性研究[D]. 朱令起.中国矿业大学（北京） 2010
硕士论文
[1]含硫自燃模型化合物氧化特性研究[D]. 魏伟.中国矿业大学 2015
[2]渭北煤中硫元素的赋存特征及高效脱除方法研究[D]. 李艳虹.西安科技大学 2014
[3]黔西南高硫煤的地质成因—黄铁矿与硫同位素分析[D]. 袁利.中国矿业大学 2014
[4]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
[5]神东矿区煤炭自燃特性及防灭火技术研究[D]. 张宏.辽宁工程技术大学 2013
[6]硫化矿石自燃的机理与倾向性鉴定技术研究[D]. 徐志国.中南大学 2013
[7]煤氧化的反应机理函数和热效应的研究[D]. 郑艳敏.河南理工大学 2010
[8]基于热分析技术的煤氧化动力学实验研究[D]. 葛新玉.安徽理工大学 2009
[9]煤的低温氧化实验及对模拟试验数值模拟研究[D]. 叶振兴.安徽理工大学 2005
本文编号：3622645
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
红外光谱实验是最常使用的实验手段之一光谱实验，测试不同黄铁矿含量的煤分子结构中主要官在煤低温氧化过程中对煤中主要官能团的影响。红外光谱是常见的测试煤分子结构的实验手段，是研情况的最直观的方法，可以直接测得煤分子中官能团不同黄铁矿含量的煤样进行红外光谱测试，测得不同态下的分布特征及其随温度的变化规律。与原理安庆华公司的德国布鲁克 VENTEX70 原位漫反射红外
将原位池固定；打开空气气瓶，调节气体流量计，启动水冷系统保护控温装置，设定实验的升温速率以及终止温度；最后设置实验所需的其他反应池的环境温度上升至 25℃时，启动红外光谱仪的重复测量数据采集系实验煤样在低温氧化过程中的红外光谱图。 实验条件描波数范围为 650~4000cm-1，样品扫描次数为 32 次，分辨率为 4cm-1，调至 100ml/min，升温速率为 5K/min，最高温度为 200℃。对不同黄铁矿含原位红外光谱测试，得出常温状态下不同黄铁矿含量的煤中官能团分布特能团随温度升高的变化规律。煤样与黄铁矿分别破碎至 0.075mm 以下，按不同的黄铁矿比例（0%、2%将黄铁矿粉与煤样均匀混合，制得原位红外光谱实验所需实验样品。能团分布特征验测得添加不同黄铁矿含量的煤样在低温氧化过程中的红外谱图，每组实一张谱图即为室温 25℃时该煤样红外光谱图，如图 2.2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2005—2014年我国煤矿灾害事故特征及规律研究[J]. 李波,巨广刚,王珂,张路路,孙东辉. 矿业安全与环保. 2016(03)
[2]中国煤中硫含量分布特征及其沉积控制[J]. 唐跃刚,贺鑫,程爱国,李薇薇,邓秀杰,魏强,李龙. 煤炭学报. 2015(09)
[3]高硫煤二次氧化自燃特性参数的实验研究[J]. 文虎,李成会,费金彪,王凯,李海涛. 矿业安全与环保. 2015(03)
[4]淮北宿临矿区构造煤中硫的分布规律及赋存机制[J]. 李云波,姜波. 煤炭学报. 2015(02)
[5]硫含量煤样自燃特性参数影响研究[J]. 滕福义,刘文永,邓军,王东. 陕西煤炭. 2014(06)
[6]白芨沟煤矿渣台隐蔽火区探测技术[J]. 姜进军. 煤矿安全. 2014(07)
[7]煤中黄铁矿研究——以寺沟8号煤为例[J]. 郑仲. 现代工业经济和信息化. 2013(16)
[8]干燥条件下高硫煤低温氧化特性研究[J]. 张慧君,王德明,戚绪尧,司文. 中国安全科学学报. 2012(04)
[9]煤中活性基团的氧化及自反应过程[J]. 戚绪尧. 煤炭学报. 2011(12)
[10]硫对煤自燃特性参数影响的实验研究[J]. 文虎,张福勇,金永飞,刘文永. 煤矿安全. 2011(10)
博士论文
[1]陕北侏罗纪煤低温氧化反应性及动力学研究[D]. 王凯.西安科技大学 2015
[2]煤氧化过程CO产生机理及安全指标研究[D]. 翟小伟.西安科技大学 2012
[3]煤自燃过程分段特性及机理的实验研究[D]. 许涛.中国矿业大学 2012
[4]矿井火灾预测预警及密闭启封安全性研究[D]. 朱令起.中国矿业大学（北京） 2010
硕士论文
[1]含硫自燃模型化合物氧化特性研究[D]. 魏伟.中国矿业大学 2015
[2]渭北煤中硫元素的赋存特征及高效脱除方法研究[D]. 李艳虹.西安科技大学 2014
[3]黔西南高硫煤的地质成因—黄铁矿与硫同位素分析[D]. 袁利.中国矿业大学 2014
[4]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
[5]神东矿区煤炭自燃特性及防灭火技术研究[D]. 张宏.辽宁工程技术大学 2013
[6]硫化矿石自燃的机理与倾向性鉴定技术研究[D]. 徐志国.中南大学 2013
[7]煤氧化的反应机理函数和热效应的研究[D]. 郑艳敏.河南理工大学 2010
[8]基于热分析技术的煤氧化动力学实验研究[D]. 葛新玉.安徽理工大学 2009
[9]煤的低温氧化实验及对模拟试验数值模拟研究[D]. 叶振兴.安徽理工大学 2005
本文编号：3622645
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