低階不粘煤低溫氧化及其動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、基于低階不粘煤在煉焦中的應(yīng)用及儲(chǔ)存時(shí)間較短的事實(shí),本文研究了不同條件下的低溫氧化特性,考察了不同煤樣粒度、氧化時(shí)間及氧化溫度對(duì)不粘煤氧化性能的影響,并通過(guò)紅外以及TG熱分析技術(shù)研究不粘煤氧化動(dòng)力學(xué)過(guò)程,并將不粘煤與氣煤的氧化性能相對(duì)比較,為生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:低階不粘煤的氧化與溫度、粒度及時(shí)間有著極為復(fù)雜的關(guān)系,隨著低階不粘煤氧化溫度的升高、粒度的減小及氧化時(shí)間的延長(zhǎng),低階不粘煤氧化程度加劇,自燃傾向加大

2、。當(dāng)氧化溫度從100℃升高到280℃,煤樣的總酸性基團(tuán)含量呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)趨勢(shì),其中尤以0-0.2mm和0.6-1mm粒度范圍的煤樣增加較為明顯,而較大顆粒煤樣相對(duì)變化較小。隨著氧化時(shí)間從30min增加到180min時(shí),氧化程度將不斷加深,總酸性基團(tuán)含量變化呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì),隨煤氧化時(shí)間的延長(zhǎng),煤氧復(fù)合物分解為CO、CO2、H2及小分子氣體,并釋放出大量熱量。進(jìn)一步通過(guò)紅外分析證明煤樣氧化過(guò)程中官能團(tuán)變化與滴定分析實(shí)驗(yàn)相吻合。
　　

3、對(duì)煤樣在干燥條件下添加黃鐵礦(FeS2)時(shí)發(fā)現(xiàn):FeS2對(duì)煤氧化存在一定的抑制作用,在干燥條件下的反應(yīng)性并不活潑,在煤中活性基團(tuán)的反應(yīng)生成過(guò)程中,這些未反應(yīng)的含硫成分覆蓋在煤顆粒表面形成一層保護(hù)膜,堵塞了煤的孔隙結(jié)構(gòu),阻礙了煤中活性基團(tuán)與O2之間的接觸反應(yīng)及熱量傳遞。
　　通過(guò)TG實(shí)驗(yàn)得出不粘煤失重曲線,將氧化過(guò)程分為吸氧增重階段及受熱分解等五個(gè)階段,通過(guò)Coats-Redfern積分法及Achar-Brindley-Sharp-