煤低氧自燃及其殘余物復(fù)燃特征試驗(yàn)研究

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摘  要：為研究煤的低氧自燃及其殘余物的復(fù)燃過(guò)程，在氧濃度5%的條件下，分別在200，300，400 ℃對(duì)煤樣進(jìn)行恒溫氧化，采用同步熱分析法，測(cè)試了原煤低氧自燃及殘余物復(fù)燃過(guò)程中的質(zhì)量及放熱量變化規(guī)律，并進(jìn)一步分析其動(dòng)力學(xué)特征。結(jié)果表明：相對(duì)于21%氧濃度，在5%的低氧環(huán)境中，煤的自燃進(jìn)程受到抑制，特征溫度均升高，最大反應(yīng)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(dòng)力學(xué)模式由隨機(jī)成核和隨后生長(zhǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橄噙吔绶磻?yīng)，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(duì)于原煤，5%的低氧高溫殘余物的吸氧增重過(guò)程明顯受到抑制，殘余物對(duì)的吸氧增重量隨氧化溫度的升高而降低，當(dāng)經(jīng)歷400 ℃氧化后，殘余物復(fù)燃的吸氧增重量相對(duì)于原煤降低了65.99%；隨著氧化溫度的升高，質(zhì)量最大值對(duì)應(yīng)的溫度先降低后增大，而燃點(diǎn)溫度和燃盡溫度降低；放熱量均降低，且熱分解過(guò)程中放熱速率的加速趨勢(shì)逐漸消失；動(dòng)力學(xué)模式由隨機(jī)成核和隨后生長(zhǎng)先轉(zhuǎn)變?yōu)榉磻?yīng)級(jí)數(shù)，再轉(zhuǎn)變?yōu)橄噙吔绶磻?yīng)，表觀活化能先由81.99 kJ/mol增大至117.67 kJ/mol后減小至117.77 kJ/mol。（剩余17057字）