新型阻化劑對褐煤自燃的阻化特性及作用機(jī)理研究.pdf

1、本文針對易自燃的褐煤,在對其自燃特性研究的基礎(chǔ)上,對比研究了傳統(tǒng)阻化劑和新型阻化劑對其低溫氧化過程的阻化特性,并針對目前阻化劑阻化機(jī)理及其控制機(jī)制認(rèn)識的不足之處,從多個角度對阻化劑的作用機(jī)理進(jìn)行了分析,為新型高效阻化劑的開發(fā)與選擇以及褐煤自燃的防治提供理論指導(dǎo)。
　　首先,利用煤自燃程序升溫系統(tǒng)對原煤的低溫氧化過程進(jìn)行了研究,并對比研究了傳統(tǒng)阻化劑——氯化鎂、氯化鈣、磷酸氫二銨以及新型阻化劑——低聚磷酸銨、抗氧劑1010、抗氧劑1

2、68的阻化效果。結(jié)果表明,原煤在90℃左右氧化加速,150℃后開始劇烈氧化,對煤樣能起到阻化作用的為氯化鎂、氯化鈣、磷酸氫二銨、低聚磷酸銨,而抗氧劑1010、抗氧劑168的阻化效果較差;氯化鎂濃度為20％時,阻化效果最好,平均阻化率77%左右,在緩慢氧化階段阻化性能尤為突出。低聚磷酸銨作為新型阻化劑,后期阻化效果明顯,濃度為20%時阻化效果最好,平均阻化率能達(dá)50%左右。
　　然后,通過熱重分析技術(shù),從特征溫度、活化能及放熱的角度

3、分析了氯化鎂和低聚磷酸銨對煤氧復(fù)合過程的影響機(jī)制。結(jié)果表明,氯化鎂可增大煤在水分蒸發(fā)階段的活化能,延長吸熱過程,從而延緩煤氧復(fù)合反應(yīng)的發(fā)生,同時可對煤分子起到惰化作用,增大吸氧增重階段活化能,使其不再吸氧增重。低聚磷酸銨在初期不能提高煤的臨界溫度,阻化機(jī)制主要體現(xiàn)在高溫階段,通過受熱分解,吸收熱量降低煤體溫度,提高吸氧增重階段的活化能。
　　最后,通過紅外光譜技術(shù)、XPS表面分析技術(shù),從微觀角度分析了氯化鎂和低聚磷酸銨的阻化機(jī)理。