提质前后褐煤样品低温氧化特性的研究

发布时间：2022-11-10 20:43

　　随着我国优质煤资源储量的减少，低阶煤尤其是褐煤的利用逐渐被重视，但高水分含量在很大程度上限制了对其直接利用，必须在使用之前进行干燥提质预处理。而提质后的褐煤在运输及存储过程中，又会因其丰富的孔隙结构和表面活性基团，极易发生氧化自燃引起危害，探讨低温氧化机理与预防煤炭自燃是褐煤利用中必须解决的关键问题。针对此，本文以锡盟褐煤为研究对象，从与褐煤物理和化学结构直接相关的因素入手，考察干燥温度和干燥时间对提质褐煤低温氧化特性的影响，以期通过对褐煤及其提质样低温氧化行为的掌握，为褐煤高效、安全利用提供理论依据。基于褐煤与提质褐煤在低温氧化过程中质量、热量及活性组分的变化与其物理化学结构的关联，对不同干燥条件下的提质褐煤低温氧化特性进行实验分析，得到以下主要研究结果： （1）褐煤及提质褐煤的吸氧量受到多方面因素的影响，主要包括煤中水分的形态和含量、孔结构的破坏程度以及活性组分含量等。干燥时间和干燥温度通过褐煤中水分的脱除程度、孔结构的变化和活性组分含量综合作用于提质褐煤的吸氧行为。 （2）干燥温度是影响提质褐煤低温氧化过程中质量、热量及活性组分变化规律的主要因素。氧化温度低于150o... 

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
目录
第一章 文献综述
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 煤低温氧化特性概述
        1.2.1 低温氧化过程
        1.2.2 低温氧化学说研究现状
        1.2.3 低温氧化机理研究现状
        1.2.4 影响煤低温氧化的因素
        1.2.5 低温氧化研究方法
    1.3 提质褐煤低温氧化特性概述
        1.3.1 提质过程对褐煤结构影响
        1.3.2 提质褐煤低温氧化特性研究现状
    1.4 选题依据与研究内容
第二章 实验用样、设备与测试方法
    2.1 煤样的选取
    2.2 实验及设备
        2.2.1 褐煤干燥实验
        2.2.2 质量变化测试实验（TG 分析）
        2.2.3 热量变化测试实验（DSC 实验）
        2.2.4 微观官能团变化规律测定实验（原位 FTIR 实验）
        2.2.5 吸氧量及孔结构测试实验
第三章 提质褐煤吸附氧特性研究
    3.1 褐煤及提质褐煤的吸氧量
    3.2 褐煤的提质程度对吸氧量的影响
        3.2.1 不同提质褐煤吸氧量与其水分含量的关联
        3.2.2 不同提质褐煤吸氧量与其比表面积的关联
    3.3 本章小结
第四章 提质前后褐煤低温氧化过程中的质量变化
    4.1 原煤在低温氧化过程中的质量变化
    4.2 提质褐煤在低温氧化过程中的质量变化
        4.2.1 干燥温度对提质褐煤低温氧化过程质量变化的影响
        4.2.2 干燥时间对提质褐煤低温氧化过程质量变化的影响
    4.3 本章小结
第五章 提质前后褐煤低温氧化过程中的热量变化
    5.1 原煤在低温氧化过程中的热量变化
    5.2 提质褐煤在低温氧化过程中的热量变化
        5.2.1 干燥温度对提质褐煤低温氧化过程中热量变化的影响
        5.2.2 干燥时间对提质褐煤低温氧化过程中热量变化的影响
    5.3 本章小结
第六章 提质前后褐煤低温氧化过程中活性组分的转化规律
    6.1 原煤在低温氧化过程中活性基团的变迁
        6.1.1 原煤红外光谱分析
        6.1.2 原煤在低温氧化过程中活性基团的转化规律
    6.2 提质褐煤在低温氧化过程中活性基团的转化
        6.2.1 干燥温度对提质褐煤低温氧化过程中活性基团的影响
        6.2.2. 干燥时间对提质褐煤低温氧化过程中活性基团的影响
    6.3 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 总结
        7.1.1 提质褐煤的吸附氧特性
        7.1.2 提质褐煤低温氧化过程中质量与热量变化
        7.1.3 提质褐煤低温氧化过程中活性基团的转化规律
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]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

硕士论文
[1]煤低温吸氧特性实验研究[D]. 李夏青.西安科技大学 2011
[2]灵武2号煤低温自燃临界温度及其特性实验研究[D]. 王阳.西安科技大学 2009
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本文编号：3705266