对惰性气体混合物进行实验和模拟研究,以抑制煤炭自燃
Xinning Wang1, Lei Wang2, Weidong Li1
1State Power Construction Investment Inner Mongolia Energy Co., Ltd., Erdos, 017209, China.
Scientific reports
|February 21, 2024
概括
将二氧化碳 (CO2) 添加到混合气体中可以增强煤炭的性能.
科学领域:
- 煤炭科学 煤炭科学
- 化学工程是化学工程的组成部分.
- 材料科学是一种材料科学.
背景情况:
- 煤炭的自发燃烧是煤矿中的一个重大危险,导致热灾难.
- 了解煤炭氧化抑制机制对于预防此类事件至关重要.
研究的目的:
- 研究混合气体抑制煤炭自燃的机制.
- 分析不同混合气体组合下的煤的低温氧化特性.
主要方法:
- 使用了电子自旋共振 (ESR) 和富里埃变换红外光谱法 (FTIR).
- 密度功能理论 (DFT) 用于研究化学氧抑制机制.
主要成果:
- 混合气体中二氧化碳 (CO2) 度的增加显著增强了煤炭氧化抑制.
- 混合气体降低了自由基度,并抑制了功能组 (-CH3, -OH) 的氧化.
- 量子化学计算揭示了激活能量的增加和混合气体反应热释放的减少.
结论:
- 混合气体,特别是含有较高二氧化碳的混合气体,有效地抑制了煤炭的低温氧化.
- 该机制涉及增加激活能量和减少反应热量,为煤矿安全提供理论基础.
