弱还原性烟煤氧吸附及其动力学研究

发布时间：2017-09-07 09:42

本文关键词：弱还原性烟煤氧吸附及其动力学研究

【摘要】：为掌握弱还原性烟煤在自然环境中的低温氧化规律,预防高温深井煤炭自燃,采用自制的固定床反应器对哈密煤样(HM)和灵武煤样(LW)进行不同载气流量的氧吸附试验,并对其动力学参数进行了拟合计算。研究结果表明,与载气中氧体积分数为25%相比,氧体积分数为15%时,LW和HM煤样氧吸附量明显增大,当温度达到160℃,2种煤样固定床出口氧体积分数分别为7.71%和6.41%。对于HM煤样,随着温度逐渐升高至100℃,煤样中氧吸附量逐渐增大,但此时载气中氧体积分数对煤样中氧含量变化影响较小。与原煤相比,脱灰煤样以及干燥温度较高的煤样比表面积较大,由于HM煤样比表面积大于LW煤样,吸附氧的活性位大于LW煤样,进而导致HM煤样在固定床出口处氧体积分数小于LW煤样。此外,当载气流量降低时,煤样中氧吸附量较大。HM和HM-D脱灰煤样在载气流量为40 m L/min时活化能最小,此时自燃倾向性最大;当载气流量为80 m L/min时,LW和LW-D脱灰煤样活化能最小,且LW-D煤样活化能大于LW煤样。
【作者单位】：中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院;新疆北大青鸟哈密煤化工有限公司;内蒙古工业大学能源与动力工程学院;
【关键词】：烟煤 氧吸附量 煤自燃 矿物质脱除 活化能
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51074170) 新疆维吾尔族自治区科技攻关计划资助项目(201532108) 国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室开放研究课题资助项目(KF2015-3)
【分类号】：TD752.2
【正文快照】： 0引言煤的低温氧化可导致煤的自燃,从而引发一系列的生态环境问题。煤的低温氧化是煤自燃过程的必经步骤,其氧化过程对研究煤自燃的反应机理有重要影响。因此,掌握煤的低温氧化特性对于抑制煤炭自燃、保护煤炭资源具有重要意义。研究发现,空气中的氧首先以物理吸附的形式附着

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