论文题目: 利用热重分析研究煤的氧化反应过程及特征温度
论文类型: 硕士论文
论文专业: 安全技术及工程
作者: 王威
导师: 徐精彩,陈晓坤
关键词: 氧化过程,热重分析,特征温度,影响规律
文献来源: 西安科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 煤自燃是煤氧复合放出热量,在合适的供氧条件和蓄热环境下,引起煤体温度升高的结果。但是,长期以来由于煤氧复合过程的复杂性,研究方法的局限性,煤氧复合的机理并没有真正了解。因此,采用合适的方法研究煤氧复合机理对于认识煤自然发火过程、建立煤自然发火预测理论具有重要的意义。热重分析仪由于精度高、试验方便、重复性好等优点,已成为国内外许多研究机构用来分析煤自燃特性及煤氧化过程所经常采用的实验手段。虽然有文献提及煤低温氧化过程中热重曲线上的特征温度,但对于特征温度与煤的氧化过程之间的关系及实验条件对特征温度的影响尚未详细研究。 本论文采用理论与实验相结合的研究方法。首先对比煤分子结构中类似有机物的氧化性,分析煤分子中易低温氧化的基团是非芳香结构中的某些烷基侧链、桥键和含氧官能团;在高温阶段,煤分子会发生键的断裂引起分子结构的变化。然后,利用兖州兴隆庄煤矿的煤样进行热重实验。根据煤氧复合机理、煤氧复合三步反应模型和煤自燃的指标气体分析法,对实验所得 75 组 TG 曲线和 DTG 曲线进行分析,在每组曲线上找到兴隆庄煤样的临界温度和着火温度等对煤的氧化过程有研究意义的七个特征温度点,并分析其产生原因。最后着重分析实验条件中氧浓度、粒度以及升温速率对特征温度点及热重曲线的影响规律。得出热重曲线和特征温度点处的变化规律能很好的反应煤的氧化反应过程,对于判断煤的自燃倾向性及进行煤自燃预测预报具有一定的普遍意义。
论文目录:
1 绪论
1.1 研究目的及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 煤自燃学说
1.2.2 煤自燃机理研究现状
1.2.3 煤自燃预测预报技术现状
1.3 主要研究内容
1.4 技术路线
2 煤氧复合机理
2.1 煤分子结构特性
2.1.1 煤分子的结构组成
2.1.2 煤分子化学结构模型
2.2 煤表面分子的活性基团
2.2.1 类似有机结构的氧化特性
2.2.2 煤表面分子的活性基团
2.3 煤的氧化反应过程
2.3.1 物理吸附
2.3.2 化学吸附
2.3.3 化学反应
2.4 小结
3 煤氧化反应过程中特征温度点的热重实验
3.1 热重法概述
3.1.1 热重法的基本原理
3.1.2 热重实验装置介绍
3.2 兴隆庄煤样煤质分析
3.3 实验条件
3.4 实验结果
3.4.1 实验的特征温度
3.4.2 实验热重曲线的分析
3.5 小结
4 实验条件对热重曲线及特征温度的影响
4.1 煤样粒度的影响
4.1.1 煤样粒度对热重曲线的影响
4.1.2 煤样粒度对特征温度点的影响
4.2 氧浓度的影响
4.2.1 氧浓度对热重曲线的影响
4.2.2 氧浓度对特征温度点的影响
4.3 升温速率的影响
4.3.1 升温速率对热重曲线的影响
4.3.2 升温速率对特征温度点的影响
4.4 实验过程中其它影响因素
4.5 小结
5 结论
致谢
参考文献
发布时间: 2005-07-12
参考文献
- [1].基于热分析技术的煤氧化动力学实验研究[D]. 葛新玉.安徽理工大学2009
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