低阶煤在湿的氧气下低温氧化过程热力学规律
第8讲 煤气化反应中的热力学和动力学基础
第8讲煤气化反应中的热力学基础煤的气化是使煤与气化剂作用，进行各种化学反应，把煤炭转变为燃料用煤气或合成用煤气。
气化炉中的气化反应主要是煤中的碳与气化剂中的氧、水蒸汽、二氧化碳和氢的反应，也有碳与产物以及产物之间进行的反应。
一、煤气化的基本化学反应在气化炉内，煤炭经历了干燥、热解、气化和燃烧几个过程。
现将各个过程逐一介绍。
1、干燥湿煤（操作原料）加入气化炉后，由于煤与热气流之间的热交换，煤中的水分蒸发。
2、热解热解（pyrolysis）是煤受热后自身发生一系列物理和化学变化的复杂过程。
对此过程的命名尚未统一。
除热解这一名称外，习惯上长期应用“干馏”（carbonization）作传统名称，还有热分解（thermal decomposition）也常被采用。
炼焦过程是典型而完整的再隔绝空气条件下的煤热解例子。
由于煤是矿物质、有机大分子化合物等组成的极复杂的混合物质，受热之后所发生的变换与煤自身的化学特性、空隙结构以及热条件等密切相关。
煤炭气化过程中煤的热解有别于炼焦和煤液化过程中煤的热解行为，其主要区别在于：❶在块状或大颗粒块状存在的固定床气化过程中，热解温度较低，通常在700℃以下，按煤焦加工惯例，属低温热解（干馏）区段；❷热解过程中，床层中煤粒间有较强烈的气流流动，不同于炼焦炉中自身生成物的缓慢流动，其对煤的升温速率及热解产物的二次热分解反应影响较大；❸在粉煤气化工艺中，煤炭中水分的蒸发、煤热解以及煤粒与气化剂之间的化学反应几乎同时并存，且在短暂的时间内完成。
1)煤热解过程的物理形态变化在煤热解阶段，煤中的有机质随温度的提高而发生一系列变化，其结果为煤中的挥发分逸出，并残存半焦或焦炭。
煤的热解过程大致分为3个阶段。
◆第一阶段（从室温到350℃）从室温到热分解温度为干燥脱气阶段，煤的外形无变化。
150℃前主要为干燥阶段。
在150～200℃时，放出吸附在煤中的气体，主要为甲烷、二氧化碳和氮气。
当温度达到200℃以上时，即可发现有机质的分解。
煤低温氧化的实验研究及动力学分析
Ｚ ＮＧ Ｙａ — ｎ，Ｚ ＨＥ ｎ ｍｉ ＨＡＮＧ Ｊｎ ｆｎ ，Ｓ Ｎ Ｚ ｏ ｇ ｑａ ｇ，Ｌ ＡＮ Ｈｕ —ｈ ｎ ｉ — ｇ Ｕ ｈ ｎ — ｉｎ ｅ Ｉ Ｇ ａ ｚ ｅ （ ｅａｔｅｔ ｆ ｎｉ ｎ ｅｔ ｃ ｎｅ＆ Ｅ ｇｎｅｉｇ Ｈ ｂｉ ｎｖｒｔ ｏ ｃ ｎｅ＆ Ｔｃｎ ｌ ｙ Ｓｉａ ａｇ ５０ ８ Ｃ ｉａ Ｄ ｐｒ ｎ ｖ ｏｍ ｎ Ｓｉ ｃ ｍ ｏＥ ｒ ｅ ｎｉｅｒ ， ｅｅ Ｕ ｉ ｓ ｙ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅ ｉ Ｓ ｅ ｅｈ ｏ ｇ ， ｈ ｉ ｈ ｎ ０ １ ，ｈｎ ） ｏ ｊｚ ０
度再恒温和分别加热 到一定温 度然后恒温这两类实验 ， 比分析该煤样 的低温氧化 受热情况并进 对 行动力学分析 。得 出： 两类实验 中的热重 曲线位置 的改变 陡缓度不一样 ， 试样 量越大 变也越 显著 ； 煤低温氧化属 于一级化学反 应 ， 煤低 温氧化反应
的活化 能随着煤 的反应过程 的深入而增 加 ， 而且煤 氧化反应 过程是 个分 阶段 的、 多步反 应 以及相
互 联 系促 进 的过 程 。
关键词 ： ；热分 析 ； 煤 动力学
中 图分 类号 ：９ ６ Ｔ ８ ３９ Ｘ ３ ； Ｄ２．７ 文献标识码 ： Ａ
Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ａ ｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ ｄ ｎａ ｉ ｎａ ｙ ｉ ｎ ｌ ｗ－ｅ ｐｅ ａ ｕｒ ｘ ｄａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｌ ｐ ｒｍ ｎｔ ｌｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｙ ｍ ｃ ａ ｌ ｓｓ ｏ ｏ ｔ ｍ ｒ ｔ ｅ ｏ ｉ ｔｏ ｆ ｃ ａ
第８ 卷
第８ 期
中 国 全 产 科 学 技 术 安 生
Ｊ ｕ ｎ Ｉｏ ａ ｅｙ Ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＳ ｆ ｔ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ
煤炭低温吸氧过程及其热效应
3 12 中国矿业大学学报 第 28 卷
∫ qV=1
qK 100m
t
[ Υ0 -
0
Υ( t) ]d t ,
(1)
式中: qV 1 为单位质量煤样在某一试验温度条件下
的 吸 氧 量, mL m in; qK 为 试 验 时 的 空 气 流 量,
第 28 卷 第 4 期 中国矿业大学学报 V o l. 28 N o. 4
1999 年 7 月 Jou rna l of Ch ina U n iversity of M in ing & T echno logy J u ly 1999
主要为物理吸附氧量; 随着煤的温度升高, 其化学
吸附和化学反应速度加快, 这时煤的吸氧量中化学
吸附和化学反应耗氧量所占的比重增加. 为了验证
第 4 期 程远平等: 煤炭低温吸氧过程及其热效应 3 11
上述分析结果的正确性, 我们设计、研制了煤炭低 温吸氧过程试验装置, 并对 4 组煤样的吸氧过程进 行了试验.
图 2 煤炭低温吸氧过程试验装置 F ig. 2 Sketch of exp erim en ta l device fo r
adso rp tion of oxygen by coa l a t low tem p era tu re 1. 高压氮气瓶; 2. 高压空气瓶; 3. 减压阀; 4. 四通阀;
快.
图 5 1# 煤样的总吸氧量、物理吸附氧量和 化学吸氧量随温度变化的曲线
F ig. 5 Cu rves of to ta l con sum p tion of oxygen and
con sum p tion of p hysica l adso rp tion
低阶煤中含氧官能团干燥前后的演变规律
低阶煤中含氧官能团干燥前后的演变规律赵孟浩;张守玉;郑红俊;董建勋;邓文祥;唐文蛟;侯宝鑫;涂圣康;金涛【摘要】采用傅里叶红外光谱法对经不同干燥过程前后低阶煤中官能团进行研究,基于拟合处理方法分析了煤中主要官能团在干燥过程中的变化规律.结果表明,在低温干燥和高温干燥过程中,随干燥温度的增加,低阶煤中主要官能团均呈现先减少后增加的趋势.当低温干燥温度超过190℃,高温干燥温度超过600℃时,煤中主要官能团增多,表明该煤被严重氧化.在模拟烟气干燥过程中,亚甲基是低阶煤脂肪烃结构中最易被氧化的部分,烟气中含氧量越高,煤受氧气氧化作用越强.在高温600℃模拟烟气干燥过程中,干燥介质中的氧气主要氧化煤分子结构中的芳香烃,干燥后低阶煤的自燃倾向性最弱,不易发生复吸现象.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2016(041)002【总页数】7页(P483-489)【关键词】低阶煤;干燥;傅里叶红外;官能团【作者】赵孟浩;张守玉;郑红俊;董建勋;邓文祥;唐文蛟;侯宝鑫;涂圣康;金涛【作者单位】上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;中电投蒙东能源集团有限责任公司,内蒙古通辽028000;上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093【正文语种】中文【中图分类】TQ536我国低阶煤资源十分丰富,占全国煤炭储量的46%左右,具有含水量高、含氧量高、挥发分高、发热量低、容易自燃等特点。
低阶煤多为动力用煤,主要用于坑口电厂发电。
但因其水分高,直接用于燃烧发电可导致锅炉火焰温度偏低、燃烬困难、热效率低等问题[1-3],因此,有必要在利用之前对其进行干燥提质处理。
煤低温氧化结构变化规律与煤自燃过程之间的关系
煤低温氧化结构变化规律与煤自燃过程之间的关系
陆伟;胡千庭
【期刊名称】《煤炭学报》
【年(卷),期】2007(032)009
【摘要】为了更深入地认识煤自燃的发生和发展过程,利用红外光谱对煤在不同氧化温度情况下的结构变化进行了测试,煤中大部分官能团随氧化温度上升其数量不断减少,这些官能团均是还原性较强的基团,是与煤中主体芳环连接的活性结构.与此同时,醛、酮、酯类羰基、芳香酮、醛类羰基等类含氧基团或者从无到有,或者官能团数量不断增加.煤体中不同结构具有不同的氧化活性,不同结构需要不同的温度条件才能够发生明显的氧化反应并释放相应的热量,由此可以得出:煤自燃过程是因为煤结构中不同官能团(活性结构)由于活化需要的温度与能量不一样,先被活化而发生氧化反应的官能团释放能量使其它需要更高活化温度和能量的官能团活化而进一步与氧发生反应释放更多能量,不同官能团依次分步渐进活化而与氧发生反应的自加速升温过程.
【总页数】6页(P939-944)
【作者】陆伟;胡千庭
【作者单位】煤炭科学研究总院,重庆分院,重庆,400037;煤炭科学研究总院,重庆分院,重庆,400037
【正文语种】中文
【中图分类】TD752
【相关文献】
1.煤低温氧化过程气体产物变化规律研究 [J], 戴广龙
2.煤低温氧化过程中自由基浓度与气体产物之间的关系 [J], 戴广龙
3.煤低温氧化过程中微晶结构变化规律研究 [J], 戴广龙
4.察哈素3号煤低温氧化过程中孔隙特征变化规律研究 [J], 王玉怀;刘二小;侯婓
5.神府煤低温氧化过程中官能团结构演变 [J], 葛岭梅;李建伟
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《察哈素3号煤低温氧化过程中煤孔隙特征变化发展规律研究》
《察哈素3号煤低温氧化过程中煤孔隙特征变化发展规律研究》篇一摘要：本文以察哈素3号煤为研究对象，通过实验探究了低温氧化过程中煤孔隙特征的变化发展规律。
通过对煤样进行不同温度下的氧化处理，结合物理和化学分析手段，对煤孔隙结构的变化进行了系统研究。
本文旨在揭示煤在低温氧化过程中孔隙特征的变化规律，为煤自燃及燃烧反应机制提供理论依据。
一、引言煤炭作为重要的能源资源，其利用过程中常伴随着自燃现象，给煤矿安全生产带来极大威胁。
煤的孔隙结构是影响其自燃特性的关键因素之一。
察哈素3号煤作为一种典型的低阶煤，其低温氧化过程中的孔隙特征变化对于理解煤自燃机理具有重要意义。
因此，本文将重点研究察哈素3号煤在低温氧化过程中孔隙特征的变化发展规律。
二、材料与方法2.1 实验材料选用察哈素3号煤作为研究对象，对煤样进行破碎、筛分和干燥处理，以获得实验所需的煤粉。
2.2 实验方法（1）对煤样进行不同温度（如：室温、较低温度氧化等）的氧化处理；（2）采用压汞仪、扫描电镜等物理和化学分析手段，对煤样进行孔隙结构分析；（3）结合实验数据，分析煤样孔隙特征的变化规律。
三、结果与分析3.1 低温氧化过程中孔隙结构的变化随着氧化温度的升高，察哈素3号煤的孔隙结构发生了明显变化。
孔隙体积和比表面积均有所增加，表明在低温氧化过程中，煤的孔隙结构变得更加复杂。
3.2 孔隙类型的变化在低温氧化过程中，不同类型孔隙的变化规律存在差异。
小孔和中孔在氧化初期略有增大，而大孔则在氧化过程中呈现先增大后减小的趋势。
这可能与煤的化学性质及氧化反应机制有关。
3.3 孔隙连通性的变化随着氧化的进行，煤的孔隙连通性得到改善，有利于氧气和反应产物的传输。
这种连通性的改善可能与孔隙结构的重新排列和扩大有关。
四、讨论4.1 孔隙特征变化与煤自燃的关系察哈素3号煤在低温氧化过程中，其孔隙特征的变化可能与煤的自燃特性密切相关。
孔隙的增大和连通性的改善为氧气进入煤内部提供了更好的条件，促进了氧化反应的进行。
《煤炭转化》2007年第30卷总目次
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２ 半 焦对 富含 甲烷气 体转 化制 备合 成气 的作 用 ７
（ 半 焦 中硫 在焦 炉煤 气转 化过程 中迁移 和转 化 Ⅲ）
２ 煤 用 微 乳 液 助 滤 剂 的 研 制 ８
２ “ 气头 ” ９ 双 多联 产 中试装 置 的流程设 计研 究
２ 霍州煤 氧化 性气 氛下热 解预脱 硫及硫 的变迁 Ｏ ２ 漆酶对微 生 物溶煤 作用 的研究 １
２ 生物质 与煤共 热解 时 Ｃ ２ ＯＳ的析 出特性研 究 ２ 神 经 网络预 测煤焦 高温气 化反 应速率 研究 ３
２ 煤 炭地下 气化 过程 中煤层 热解 Ｄ ４ ＡＥ模型 的研 究 ２ 复 合金属 氧化 物脱 除羰基硫 的研究 ５ ２ 煤 拔头工 艺 中煤和循 环热灰 混 合行为 ６
５ 二 乙 烯 基 苯 改 性 煤 沥 青 的 热 解 行 为 研 究 ３
５ 大 丝束 聚丙烯 腈基 预氧 丝炭 化研究 ４ ５ 煤 结构演 化煤 化度 指标 ５
５ 相 对湿度 对低 阶煤 低温 氧化 过程 的影 响 ６
５ 神府 煤石 油醚 萃取 物组成 及 萃取 过程分 析 ７
３ 几种 互溶 液体 密度加 和性 的研 究 ６
３ 低 阶煤低温 氧 化过程 热力 学规 律 的研 究 ７ ３ 碱一 氧化霍 林河 褐煤 的研 究 ８ 氧 ３ 微波 辅助抽 提煤 的实 验研究 ９ ４ 煤 样类 型对 煤／ Ｏ 聚苯胺 复合 材料 导 电率 的影 响 ４ 贵州省 晚二 叠世 煤 中硫 的分布 特征及 成 因 １ ４ 热解 条件对 煤焦 结构 及气 化反 应活性 的影 响 ２ ４ 配煤 降低潞 安煤 灰熔 融温度 及其 机理 研究 ３ ４ 神华煤 直接 液化 油煤 浆常温 流 变特性 研究 ４
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低阶煤低温氧化过程热力学规律的研究
比 ， 者 的热值 及 热 力学规律 基 本相 同； 阶煤经 三 次低 温氧化 反 应过 程 ， 中二 、 次氧 化反 应 的 二 低 其 三
反应 热 与第 一 次相 比显著 降低 ． 关键 词 低 阶煤 ， 结热 ， 温 氧化 凝 低
‘ 中 图 分 类 号 Ｔ ３ ． Ｑ５ １ １
度 降 到实验 温度 ， 实 验 温度 下 恒 温 ２ ０ｍｉ ， 后 在 ４ ｎ 然
热 、 结热 和蒸 发 热 等 热力 学 规律 及 其 之 间 的关 系 凝
尚未 见 文献报 道． 阶 煤 由 于有 高挥 发 分 和 较 多 的 低
高 活性组 分 ， 具有 较 高 的反应 活性 ， 其 因此对低 阶煤
０ 引 言
煤 的低 温 氧 化使 得 煤 的 发热 量 显 著 减 少 、 煤块 强度 变低 等 ， 在 氧 化反 应 中产 生 的热 大 于 放 出 的 煤 热， 导致煤 的 自燃 ． 因此 ， 关 煤 低 温 氧 化 过 程 的 研 有 究是煤 化学领 域 的 重要 课 题 ． 的低 温 氧 化 是 一 个 煤
的升 温速 率 （ 升到 １ Ｏ℃ ） ３ 以及相 同的降 温速 率到 实
１ ）助 教 ；）教 授 ， 苏 工 业 学 院 化 工 系 ， １０ ６ 江 苏 常 州 ； ）教 授 ， 国怀 俄 明 大 学 化 工 系 ，２ ７ —２ ５ 国 怀 俄 明 ２ 江 ２ ３ １ ３ 美 ８ ０ １３ ９ 美 收 稿 日期 ：０ ７０—９ 修 回 日期 ：０ ７０ —０ 律 ．
热 ） 完 成凝 结热 以及 蒸 发 热 的 实验 ． 阶 煤低 温氧 ， 低 化过程 的反应 热及 蒸 发 热 的测 定 方法 ： 在 湿氮 气 与
下凝结 热 及蒸 发热 测 定 条 件 下 相 同的煤 样 量 、 同 相
《2024年察哈素3号煤低温氧化过程中煤孔隙特征变化发展规律研究》范文
《察哈素3号煤低温氧化过程中煤孔隙特征变化发展规律研究》篇一摘要：本文以察哈素3号煤为研究对象，通过实验手段，对煤样在低温氧化过程中的孔隙特征变化发展规律进行了系统研究。
通过实验数据与理论分析相结合的方法，深入探讨了煤样孔隙结构、孔径分布及孔隙连通性的变化，为理解煤自燃过程及其防控提供了一定的科学依据。
一、引言煤炭作为重要的能源资源，其开采、利用过程中的安全问题备受关注。
煤的自燃现象不仅影响矿井安全生产，还对环境造成严重污染。
察哈素3号煤作为一种典型的低阶煤种，其低温氧化过程中的孔隙特征变化对了解其自燃特性具有重要意义。
因此，研究察哈素3号煤低温氧化过程中孔隙特征的变化发展规律，对于预防煤的自燃以及优化煤炭的开采利用具有实际意义。
二、研究方法与实验材料本研究采用察哈素3号煤样作为研究对象，通过模拟低氧环境下的低温氧化过程，结合扫描电镜、压汞仪等实验手段，对煤样进行微观结构观察和孔隙特征分析。
同时，运用图像处理技术和数理统计方法对实验数据进行处理和分析。
三、实验结果与分析1. 孔隙结构变化在低温氧化过程中，察哈素3号煤样的孔隙结构发生了显著变化。
随着氧化程度的加深，煤样中的小孔和微孔逐渐增多，而大孔的数量则有所减少。
这表明在低温氧化过程中，煤的孔隙结构发生了重构。
2. 孔径分布变化通过对煤样进行压汞实验，我们发现随着氧化程度的增加，煤样的孔径分布发生了明显变化。
小孔和微孔的占比增加，而大孔的占比减少。
这表明低温氧化过程对煤样的孔径分布产生了显著影响。
3. 孔隙连通性变化扫描电镜观察结果表明，随着低温氧化的进行，煤样的孔隙连通性有所提高。
这是由于在氧化过程中，煤中有机质发生化学反应，产生了更多的气体和化学反应产物，从而促进了孔隙的连通性。
四、讨论结合实验结果与前人研究，我们可以得出以下结论：在察哈素3号煤的低温氧化过程中，煤的孔隙特征发生了显著变化。
这主要表现在孔隙结构的重构、孔径分布的改变以及孔隙连通性的提高等方面。
《察哈素3号煤低温氧化过程中煤孔隙特征变化发展规律研究》范文
《察哈素3号煤低温氧化过程中煤孔隙特征变化发展规律研究》篇一摘要：本文以察哈素3号煤为研究对象，通过实验探究了低温氧化过程中煤孔隙特征的变化发展规律。
通过对煤样进行不同温度下的氧化处理，结合物理和化学分析手段，揭示了煤孔隙结构的变化趋势及其对煤体性质的影响。
研究结果表明，察哈素3号煤在低温氧化过程中，其孔隙特征发生了显著变化，这对于理解煤的氧化反应机制及煤体结构稳定性具有重要意义。
一、引言煤炭作为重要的能源资源，其孔隙结构特征对于煤炭的开采、利用及环境保护具有重要意义。
察哈素3号煤作为一种典型的低阶煤，其低温氧化过程中的孔隙特征变化规律尚不清楚。
因此，本文旨在通过实验手段，探究察哈素3号煤在低温氧化过程中孔隙特征的变化发展规律，以期为煤炭的安全高效开采和利用提供理论依据。
二、研究方法与实验设计1. 实验材料与设备实验选用察哈素3号煤作为研究对象，采用工业分析仪、压汞仪、扫描电镜等设备进行实验分析。
2. 实验方法对察哈素3号煤样进行不同温度（如：室温、50℃、100℃、150℃）的氧化处理，每个温度点处理后进行物理和化学性质的分析。
三、实验结果与分析1. 低温氧化过程中的孔隙结构变化随着温度的升高，察哈素3号煤的孔隙结构发生了明显变化。
低温阶段，孔隙扩张、增多；随着温度进一步升高，部分小孔合并或坍塌，导致大孔增多。
这表明在低温氧化过程中，煤的孔隙结构经历了扩张、合并和坍塌的过程。
2. 孔隙特征变化对煤体性质的影响孔隙结构的变化对煤体的比表面积、吸附性能和反应活性产生了显著影响。
随着孔隙的扩张和增多，比表面积和吸附性能增强；而随着部分小孔的合并或坍塌，反应活性则呈现出先增强后减弱的趋势。
四、讨论与结论1. 讨论察哈素3号煤在低温氧化过程中，其孔隙结构的变化是由于煤体中化学成分在低温下发生的热化学反应所致。
这种变化对煤体的物理和化学性质产生了显著影响，尤其是对反应活性的影响。
同时，这也为煤炭的氧化自燃过程提供了理论依据。
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于其 具有 高挥 发分 和较 多 的高 活 性组 分 ， 而具 有 因 较 高 的反应 活性 ． 的低 温 氧 化是 一 个 非 常 复 杂 的 煤 过程 ， 过程 包 括物理 吸 附 、 学 吸附 以及氧 化反应 其 化
等 ． 于实验 手段 等原 因 ， 限 迄今 国 内 尚没有关 于煤 的 低 温 氧化研 究 的文 献 报 道 ； 国外 研 究 主要 集 中于 煤
摘 要 采 用 ｐ ｌ ａｏ ｉ ｔｒ 器 ， 究 了低 阶煤在 湿 的氧 气下低 温氧 化 过程 的 反应 热 ， ｕｓ ｃｌｒ ｅ ｍｅｅ 仪 研 考
察 了在 湿氧 气下 热释放 速 率与 温度 的 关 系， 果表 明 ， 热 力学规 律与在 干燥氧 气 以及湿 氮 气气氛 结 其 下 的热 力学规律 不 同； 约 ２ ９Ｋ（ ６℃） ３ ３Ｋ， 着温度 的增 加 ， 系放 出的 热减 少； ３ 以 在 ９ ２ 到 ３ 随 体 ３ ３Ｋ 后 ， 着温度 的上 升 ， 系的放 热值增 加． 随 体 结果 还表 明 ， 低 温（ ９ 在 ２ ９Ｋ～ ３ ３Ｋ） ， 系的放 热 以凝 ３ 时 体
规律 ， 并分 别与 低 阶煤在 干燥 氧气 、 氮气 下低 温氧 湿
化过 程 的热力 学规 律进 行 了对 比性研 究．
氮气 阀 门 ， 时通 入 干燥 的氧 气 ， 曲线 回 到基 线 ， 同 待 关 闭氧 气 阀 门 ， 同时 开 通 氮 气 ， 恒 温 ２ ０ ｍｉ ， 再 ４ ｎ 完 成实 验． 的氮气 下低 阶煤 低 温 氧 化 过程 的测 定 方 湿
氮气封 存 ， 煤质 分析 见表 １ ．
度 为 ８ 的湿 氮气 ， 曲 线 回到 基 线 ， 闭湿 的氮 Ｏ 待 关
＊ 国 家 自然 科 学 基 金 资 助项 目（０ １０ ０ ． ９４ ０ １ ） １ ）博 士 、 授 ； ）助 教 ， 苏 工 业 学 院 化 工 系 ，１ １ ４ 江 苏 常 州 ；）教 授 ， 国怀 俄 明 大 学 化 工 系 ，２ ７—２ ５ 美 国怀 俄 明 教 ２ 江 ２３６ ３ 美 ８ ０ １３９
回到 基线 ， 闭湿 的 氧 气 阀 门 ， 关 同时 开 通 干燥 的 氮
气候 和空 气湿 度 等对煤 的低 温氧 化 过程也 有显 著 的 影响， 由于在 湿 的氧 气 下低 阶煤 低 温 氧 化 过程 的复 杂性 ， 对实 验方 法及 实验 仪器 等有 苛刻 的要 求 ， 并 因
此有 关低 阶煤在 湿氧 气条 件下低 温 氧化 过程 热力学 及 动力 学规 律 的 研究 文 献 很 少 ．１１ 本 研 究 采 用 法 ［－］ ａ６ 国 Ｓ ＴＲ Ｅ ＡＭ 公 司 生 产 的 ｐ ｌｅｃｌｒ ｔｒ 器 ， ｕｓ ａｏｉ ｅ 仪 ｍｅ 研究 了低 阶煤 在湿 的氧气 下低 温 氧化 过程 的热力 学
气 ， 恒 温 ２ ０ｍｉ， 成 实 验． 燥 氧 气 下 低 阶煤 再 ４ ｎ 完 干
低 温氧 化过 程 的测定 方法 ： 系先通 入干燥 的氮气 ， 体
煤 样 的装 入量 、 升温 （ 升到 １ ０℃） ３ 和降 温 速 率 以及
恒 温 时间等 均与 湿 的 氧气 条 件 下 相 同 ， 温 后关 闭 恒
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第 ３ ０卷
第 ２期
煤 炭 转 化
Ｃ０ ＡＬ Ｃ０ ＮＶ ＥＲＳ１ Ｎ ０
Ｖｏ ． ０ ＮＯ ２ Ｉ３ ．
Ａ ｐｒ ２０ ． ０７
２０ ０ ７年 ４月
低阶煤在 湿的氧气下低温氧化过程热 力学规律
李 永 昕＂ 薛 冰 柳 娜 Ｐ ａ ｅ ｐＫ Ａｇ ｒ ｌ ｒｄ ｅ ａｗａ。 以 氧 化 反 应 热 为 主 ． 而 ３ 体
关 键词
低 阶煤 ， 温氧化 ， 力 学 低 热
ＴＱ５ ０ ３
表 １ 煤质分析（ ）
中图分 类号
０ 引 言
煤 的低 温 氧化 问题 是煤 化学 领域 的重 要研究 课
法 ： 系先通 入干 燥 的氮气 ， 样 量 、 温 （ 体 煤 升 升到 １ ０ ３
１ 实 验 部 分
１ １ 煤 样 的选择 ．
℃） 和降 温速 率 以及 恒 温 时 间 等均 与 湿 的 氧气 条 件
下相同； 恒温 后关 闭干 燥氮 气 阀门 ， 同时通 入相 对湿
选 择 低 阶煤 进 行 低 温氧 化 研 究 ， 集 的煤 样 充 采
Ｔａ ｅ １ Ａ ｎ ｌ ｓ ｓｏｆｃ ｌｐｒ ｅｒｉｓ ） ｂｌ ａ ｙ ｉ ｏａ ｏｐ ｔｅ （
题 ． 的氧 化 反应 是放 热过程 ， 结果 使煤 的发 热量 煤 其 显著 减少 、 煤块 强度 变低 等 ， 当煤 在氧 化反应 产 生 的
热大 于放 出 的热 时 ， 终会 导致 煤 的 自燃 ． 阶煤 由 最 低
在干燥 氧气 下低 温 氧化 过程 的热 力学 以及 动力学 规
律等 方 面 ； 煤 在 运 输 和 堆 放 等 过 程 中 ， 气 、 。 而 天
系 由室温 升至 １０℃ ， 以 ０ ２℃／ ｎ将 温度 降到 ３ 再 ． ｍｉ 实验 温度 ， 实验 温度 下 恒 温 ２ ０ｍｉ， 后关 闭 氮 在 ４ ｎ 然 气 阀门 ， 同时 通 入 相 对 湿 度 为 ８ 的氧 气 ， 曲线 Ｏ 待
１ ２ 低 阶 煤 低 温 氧 化 测 定 方 法 及 实 验 仪 器 ．
采用 法 国 Ｓ ＴＲ Ｅ ＡＭ 公 司 生 产 的 Ｃ ０型 ｐ ｌｅ ８ ｕｓ
ｃｌｒ ｔｒ 定煤 在低 温 氧 化 过 程 中 释放 的热 ， ａｏ ｉ ｅ 测 ｍｅ 测 量精 度 ０ １Ｊ ｍｇ 湿 氧气 下低 阶煤 低 温 氧化 过程 的 ． ／ ． 测 定 方法 ： 一 定量 的煤 样 （ ． ０ ） 将 １ ４ ００ｇ 装入 样 品容 器 中 ， 系先通 入干燥 氮气 ， ０ ６℃／ ｎ升 温 ， 体 以 ． ｍｉ 体