反应热效应和关键组在煤氧内在反应路径中的变化特征
Yanni Zhang1,2,3, Zhengxiao Duan4,5, Jun Deng1,2,3
1School of Safety Science and Engineering, Xi'an University of Science and Technology, Xian, Shaanxi, China.
研究煤炭低温氧化的内在反应路径揭示了热释放和氧化阶段的显著变化. 了解这些多路径特性是防止煤炭自我加热和自燃的关键.
科学领域:
- 煤炭科学 煤炭科学
- 化学动力学 化学动力学
- 材料科学是一种材料科学.
背景情况:
- 煤的低温氧化是自热和自燃的主要原因.
- 现有的研究往往将煤氧化简化为一个整体反应,忽视了多路径复杂性.
- 准确了解内在的煤氧反应途径对于安全性和过程优化至关重要.
研究的目的:
- 为了研究煤炭低温氧化的内在反应特征.
- 分析煤氧反应期间的热效应和功能组变化.
- 建立控制煤炭氧化的结构-活动关系.
主要方法:
- 使用C80微热量计进行宏观分析.
- 采用在现场的里埃变换红外光谱 (FTIR) 进行微观层面的洞察.
- 应用了"形状减去方法"和灰色相关性分析.
主要成果:
- 与整体氧化空气相比,内在反应路径显示了变化的热释放,特别是缓慢氧化阶段热吸收减少70.1-90.9%.
- 典型的温度点提升,初始的外热点转移21-46°C以上,使慢氧化阶段缩短了30.1-47.4%.
- 功能组的变化 (-C=O, -CH2-, -CH3) 呈现出温度的规律波动;氧化热量贡献从含氧转移到有氧,然后是芳香的组,并增加了聚合.
结论:
- 煤炭低温氧化的多路径性质显著影响热释放和反应动力学.
- 聚合的程度决定了氧化过程中的主要热量贡献功能群.
- 基 (-OH) 基含量与煤样本的总热释放有很强的相关性.
更多相关视频
10:34Exploring the Radical Nature of a Carbon Surface by Electron Paramagnetic Resonance and a Calibrated Gas Flow
Published on: April 24, 2014
07:24Combustion Chemistry of Fuels: Quantitative Speciation Data Obtained from an Atmospheric High-temperature Flow Reactor with Coupled Molecular-beam Mass Spectrometer
Published on: February 19, 2018
相关概念视频
Enthalpy and Heat of Reaction
Predicting Reaction Outcomes
Temperature Dependence on Reaction Rate
Atoms, molecules, or ions must collide before they can react with each other. Atoms must be close together to form chemical bonds. This premise is the basis for a theory that explains many observations regarding chemical kinetics, including factors affecting reaction rates.
The collision theory is based on the postulates that (i) the reaction rate is proportional to the rate of reactant collisions, (ii) the reacting species collide in an orientation allowing contact between...
Thermochemical Equations
Energy Diagrams, Transition States, and Intermediates
Enthalpies of Reaction
