煤低氧自燃及其殘余物復燃特征試驗研究

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摘  要：為研究煤的低氧自燃及其殘余物的復燃過程，在氧濃度5%的條件下，分別在200，300，400 ℃對煤樣進行恒溫氧化，采用同步熱分析法，測試了原煤低氧自燃及殘余物復燃過程中的質量及放熱量變化規(guī)律，并進一步分析其動力學特征。結果表明：相對于21%氧濃度，在5%的低氧環(huán)境中，煤的自燃進程受到抑制，特征溫度均升高，最大反應速率由5.05%/min降至3.12%/min，降低了38.22%，凈放熱量由16 173.73 J/%降至12 647.56 J/%，降低了21.80%；動力學模式由隨機成核和隨后生長轉變?yōu)橄噙吔绶磻?，與21%氧濃度相比，5%氧濃度的煤表觀活化能由91.29 kJ/mol降至81.99 kJ/mol，降低了10.19%；相對于原煤，5%的低氧高溫殘余物的吸氧增重過程明顯受到抑制，殘余物對的吸氧增重量隨氧化溫度的升高而降低，當經(jīng)歷400 ℃氧化后，殘余物復燃的吸氧增重量相對于原煤降低了65.99%；隨著氧化溫度的升高，質量最大值對應的溫度先降低后增大，而燃點溫度和燃盡溫度降低；放熱量均降低，且熱分解過程中放熱速率的加速趨勢逐漸消失；動力學模式由隨機成核和隨后生長先轉變?yōu)榉磻墧?shù)，再轉變?yōu)橄噙吔绶磻碛^活化能先由81.99 kJ/mol增大至117.67 kJ/mol后減小至117.77 kJ/mol。（剩余17057字）