研究氧化煤的热动力学和显微特征

科学领域:

• * 煤炭科学与工程 煤炭科学与工程
• * 燃烧科学 燃烧科学
• * 材料科学 材料科学

背景情况:

• *煤炭自发燃烧带来严重的火灾危险,需要对其影响因素有更深入的了解.
• * 预氧化会改变煤炭的化学结构和热性能,影响其易燃性.
• *确定最大自燃风险的临界氧化前条件对于有效的预防和控制至关重要.

研究的目的:

• *研究不同氧化度的煤样品的热运动和显微特征.
• * 确定氧化前温度对煤炭自燃倾向的影响.
• * 确定最大限度地增加煤炭自燃风险的特定氧化条件.

主要方法:

• *同步热分析仪 (STA) 用于分析热动力学和减肥过程.
• * 福里埃变换红外光谱仪 (FTIR) 用于检查煤炭样品的显微特征和功能组.
• *煤样品在不同温度 (无氧化,100°C,200°C,300°C) 进行了预氧化.

主要成果:

• *自燃的特征温度最初下降,然后随着氧化程度的上升而增加.
• * 氧化在100°C (100°C-O煤) 的煤具有最低的点火温度 (334.1°C) 和最高的气相燃烧比率 (68.56%).
• * 100°C-O煤在最低温度点显示出最高的外热功率 (-53.09 mW/mg) 和度 (-18,579 J/g),表明最大的燃烧强度.

结论:

• * 氧化在100°C的煤炭与未氧化或更高温度的氧化煤炭相比,具有自燃风险最高.
• * 该研究确定了在特定的氧化前温度范围内自燃的峰值风险.
• *研究结果为优化煤炭火灾预防策略提供了关键的见解,通过准易受氧化前状态.