物理—化学笼式复合阻化剂对煤自燃的影响研究

发布时间：2017-08-27 13:07

  本文关键词：物理—化学笼式复合阻化剂对煤自燃的影响研究

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【摘要】：煤自燃是导致煤矿火灾的重要因素之一,严重威胁着煤矿的安全生产,给煤炭工业造成巨大的经济损失。随着煤自燃机理研究的不断深入,各种煤自燃防治技术也不断发展着。其中,阻化剂由于其抑制煤自燃的良好效果,在煤自燃防治中得到广泛的应用,阻化剂防灭火技术成为重要的防灭火手段之一。目前,尽管对各类阻化剂的应用有了广泛的研究,但是由于物理阻化剂和化学阻化剂的阻化作用都有其各自的不全面性,因此单一的阻化剂并不是抑制煤层自燃火灾的最好选择。本文在这些阻化剂研究基础上,将物理阻化剂高吸水性树脂聚合物(SP)和化学阻化剂抗坏血酸(A)复合,进行了复合阻化剂的研究。本次研究以不同的配合比例制备成实验所需的复合阻化剂。随后进行了煤样工业分析及水分测试,掌握了煤的物理特性,再利用程序升温实验系统和同步热分析仪在添加不同复合比例阻化剂的条件下分别进行升温氧化实验和TG-DSC实验,宏观上掌握阻化前后的交叉点温度、耗氧量以及CO放出量和特征点温度等判断煤自燃特性的有效参数,确定复合阻化剂抑制煤自燃最好的复合比例是1:5,最佳阻化浓度是10%(质量浓度)。最后,利用傅立叶变换红外光谱仪从微观上探究阻化前后煤中活性基团的变化规律,得出复合阻化剂能减少煤表面活性官能团的含量并且惰化其氧化活性,达到抑制煤自燃的目的,并通过热力学计算证明阻化效果。
【关键词】：物理-化学复合阻化剂 程序升温 特征温度点 原位红外 热动力 活化能
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD752.2
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 变量注释表15-16
• 1 绪论16-25
• 1.1 问题的提出16-17
• 1.2 国内外研究现状17-22
• 1.3 研究目标及内容22-25
• 2 复合阻化剂的制备25-31
• 2.1 高吸水性树脂聚合物的作用机理及制备25-28
• 2.2 抗坏血酸的结构及作用机理28-29
• 2.3 复合阻化剂的制备29
• 2.4 本章小结29-31
• 3 复合阻化剂的优化筛选31-40
• 3.1 煤自燃阻化特性测试方法31-33
• 3.2 实验原理33
• 3.3 实验煤样准备33-34
• 3.4 实验过程与结论34-38
• 3.5 本章小结38-40
• 4 复合阻化剂热分析实验阻化过程分析40-56
• 4.1 热分析动力学理论基础40-43
• 4.2 阻化前后煤氧化燃烧过程的热重特性43-51
• 4.3 阻化前后煤氧化热动力学特征分析51-55
• 4.4 本章小结55-56
• 5 复合阻化剂的微观阻化过程分析56-70
• 5.1 红外光谱概述56
• 5.2 煤表面基团的红外测试系统56-61
• 5.3 原煤氧化自燃过程的红外谱图分析61-65
• 5.4 复合阻化剂对煤自燃过程基团的影响65-68
• 5.5 复合阻化剂表面微观形貌研究68
• 5.6 本章小结68-70
• 6 结论70-72
• 6.1 全文总结70-71
• 6.2 本论文主要创新点71
• 6.3 展望71-72
• 参考文献72-76
• 作者简历76-78
• 学位论文数据集78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 田巍;白福臣;李天一;张春晓;;高吸水树脂的发展与应用[J];辽宁化工;2009年01期

2 张保生;刘建忠;周俊虎;冯展管;岑可法;;利用Popescu法对煤燃烧反应机理的研究[J];中国电机工程学报;2006年15期

3 刘建忠;冯展管;张保生;周俊虎;岑可法;;煤燃烧反应活化能的两种研究方法的比较[J];动力工程;2006年01期

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本文编号：745583