烟煤升温氧化的影响因素及其低温热解动力学

• 作者: 周松涛 尤飞 朱媛姝 王振华 王文达 皇甫文豪
• 来源期刊: 煤矿安全
• 学科: 工学
• 关键词: 烟煤 升温氧化 含水率 粒度 低温热解动力学
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 试验·研究
• 页码范围: 17-21,25
• 页数: 6页
• 分类号: TD75+2.2
• 字数: 4596字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13347/j.cnki.mkaq.2019.03.005

摘要

为探讨烟煤升温氧化反应特性及其影响因素,利用热重法研究了不同含水率及不同粒度烟煤在10 ℃/min加热速率下的热失重过程,并应用Coats-Redfern积分法进行低温热解动力学分析.结果表明,水分蒸发和气体解吸附、增重与结构氧化分别主导其2步氧化机制.第1阶段温度阈值随含水率的增加先减少后增加,且含水率为9.16%的煤样S3温度阈值最小,含水率在第1阶段反应过程中影响显著;第1阶段温度阈值及自燃阈值随粒度增大而升高.选用一级反应模型和二级反应模型分别用于计算2个反应段的表观活化能,所得相关系数R2>0.98,活化能与频率因子之间存在动力学补偿效应,且发现煤样S3及粒度最小的煤样L5(19.21 μm)较同组其它煤样相比,需要较少的活化能以克服反应壁垒,表明其具有较高的自燃危险性.