本文關(guān)鍵詞：高活性煤粉低溫氧化特性及影響因素研究

  更多相關(guān)文章： 煤粉自燃 低溫氧化 表面結(jié)構(gòu) 熱重分析 絕熱氧化

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速,我國(guó)大氣復(fù)合污染的態(tài)勢(shì)日益嚴(yán)峻,能源危機(jī)加重,高效、潔凈地利用化石燃料的呼聲日漲,隨之煤粉工業(yè)鍋爐在國(guó)內(nèi)得到迅速推廣。而煤粉工業(yè)鍋爐所需的煤粉為揮發(fā)分高、小粒徑的高揮發(fā)分煤粉,在生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)的過程中極易發(fā)生自燃事故,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。煤自燃的內(nèi)在屬性是其低溫氧化特性,而煤的低溫氧化機(jī)理一直存在爭(zhēng)議,因此,急需開展煤粉低溫氧化方面的研究。。本文以內(nèi)蒙古補(bǔ)連塔長(zhǎng)焰煤、內(nèi)蒙古赤峰市元寶山褐煤及山西柳林焦煤為研究對(duì)象,開展相關(guān)研究。重點(diǎn)考察了補(bǔ)連塔長(zhǎng)焰煤表面物理、化學(xué)結(jié)構(gòu)隨著溫度的變化,煤自燃過程中的宏觀特征以及揮發(fā)分、升溫速率、氧氣濃度、粒度、水分等因素對(duì)補(bǔ)連塔長(zhǎng)焰煤低溫氧化特性的影響。本文采用了掃描電子顯微鏡、比表面積及孔徑分析儀、原位漫反射紅外、自發(fā)火實(shí)驗(yàn)臺(tái)、同步熱分析儀等多種近現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)手段對(duì)高活性煤粉的低溫氧化特性及影響因素進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：隨著氧化溫度的升高,煤樣表面變得粗糙,孔隙和裂隙增多；煤粉低溫氧化主要發(fā)生在大孔、中孔內(nèi)；煤粉表面較為活潑的基團(tuán)為脂肪烴和部分含氧官能團(tuán)。采用絕熱氧化實(shí)驗(yàn)?zāi)M了煤粉自燃的過程,結(jié)果顯示,補(bǔ)連塔長(zhǎng)焰煤為高自燃傾向性煤,其實(shí)驗(yàn)室內(nèi)自然發(fā)火期為1.13天；同時(shí)還使用氣相色譜對(duì)低溫氧化過程中氣體變化情況進(jìn)行了定性測(cè)定,并結(jié)合官能團(tuán)變化情況對(duì)煤粉低溫氧化過程的機(jī)理進(jìn)行了大致推斷。采用同步熱分析儀研究了揮發(fā)分、升溫速率、氧氣濃度、粒度、水分等因素對(duì)補(bǔ)連塔長(zhǎng)焰煤低溫氧化特性的影響,其中揮發(fā)分越高,升溫速率越小,粒度越小,氧氣濃度越大越容易自燃,而補(bǔ)連塔長(zhǎng)焰煤最容易自燃的水分含量為9.3%～11.9%。本論文綜合采用了多種實(shí)驗(yàn)手段較為全面地研究了高活性煤粉低溫氧化自燃過程以及影響因素,為制定煤粉儲(chǔ)存安全規(guī)范提供了理論支持,對(duì)儲(chǔ)存?zhèn)}的設(shè)計(jì)有一定指導(dǎo)意義,從而為煤粉工業(yè)鍋爐安全運(yùn)行提供保障。
【關(guān)鍵詞】：煤粉自燃 低溫氧化 表面結(jié)構(gòu) 熱重分析 絕熱氧化
【學(xué)位授予單位】：煤炭科學(xué)研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD752.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 選題背景及意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 煤自燃機(jī)理研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 煤自燃特性測(cè)試方法13-14
• 1.2.3 煤孔隙結(jié)構(gòu)測(cè)試方法14-15
• 1.2.4 煤化學(xué)結(jié)構(gòu)測(cè)試方法15-16
• 1.3 研究目的16
• 1.4 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線16-18
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.4.2 技術(shù)路線17-18
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法18-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)煤樣的性質(zhì)、制備和保存18-19
• 2.2 表面形貌分析19-20
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器19
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法19-20
• 2.3 比表面積及孔隙結(jié)構(gòu)測(cè)試20-21
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器20
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)方法20-21
• 2.4 表面官能團(tuán)的測(cè)試21-22
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)儀器21-22
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)方法22
• 2.5 熱重實(shí)驗(yàn)22-24
• 2.5.1 實(shí)驗(yàn)儀器22-23
• 2.5.2 實(shí)驗(yàn)方法23-24
• 2.6 絕熱氧化實(shí)驗(yàn)24-26
• 2.6.1 實(shí)驗(yàn)裝置24-25
• 2.6.2 實(shí)驗(yàn)方法25-26
• 第三章 煤粉低溫氧化過程中微觀結(jié)構(gòu)變化26-41
• 3.1 煤粉表面微觀結(jié)構(gòu)變化26-28
• 3.2 煤粉孔隙結(jié)構(gòu)變化28-31
• 3.2.1 液氮等溫吸附實(shí)驗(yàn)28-30
• 3.2.2 孔隙體積、比表面積隨煤化程度的變化規(guī)律30
• 3.2.3 孔隙體積、比表面積隨氧化溫度的變化規(guī)律30-31
• 3.3 煤粉表面化學(xué)結(jié)構(gòu)變化31-39
• 3.3.1 光譜解析原理31-32
• 3.3.2 譜峰位置解析32-33
• 3.3.3 煤粉低溫氧化過程中官能團(tuán)變化33-39
• 3.4 小結(jié)39-41
• 第四章 煤粉低溫氧化過程實(shí)驗(yàn)?zāi)M41-55
• 4.1 煤絕熱氧化理論41-43
• 4.2 煤粉低溫氧化溫升特點(diǎn)及相關(guān)指標(biāo)的計(jì)算43-47
• 4.3 水分對(duì)煤粉低溫氧化特性的影響47-49
• 4.4 煤粉低溫氧化過程中標(biāo)志氣體的變化規(guī)律49-52
• 4.5 煤粉低溫氧化過程機(jī)理推斷52-54
• 4.6 小結(jié)54-55
• 第五章 煤粉低溫氧化影響因素考察55-69
• 5.1 煤粉低溫氧化的熱重動(dòng)力學(xué)求解方法55-57
• 5.2 揮發(fā)分對(duì)煤粉低溫氧化特性的影響57-60
• 5.2.1 TG-DTG曲線特征溫度57-59
• 5.2.2 熱重動(dòng)力學(xué)分析59-60
• 5.3 氧氣濃度對(duì)煤粉低溫氧化特性的影響60-61
• 5.4 升溫速率對(duì)煤粉低溫氧化特性的影響61-63
• 5.4.1 TG-DTG曲線特征溫度61-62
• 5.4.2 熱重動(dòng)力學(xué)分析62-63
• 5.5 粒度對(duì)煤粉低溫氧化特性的影響63-64
• 5.5.1 TG-DTG曲線特征溫度63
• 5.5.2 熱重動(dòng)力學(xué)分析63-64
• 5.6 水分對(duì)煤粉低溫氧化特性的影響64-67
• 5.6.1 DSC曲線特征溫度64-66
• 5.6.2 放熱量分析66-67
• 5.7 小結(jié)67-69
• 第六章 結(jié)論和展望69-72
• 6.1 論文主要結(jié)論69-70
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)70
• 6.3 煤粉倉(cāng)安全保護(hù)措施建議70-71
• 6.4 今后研究工作展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-77
• 致謝77-78
• 作者簡(jiǎn)介78
• 在讀期間發(fā)表文章及參與項(xiàng)目78

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1 王德志,劉心宇,左鐵鏞;MoSi_2-Mo_5Si_3復(fù)合材料的低溫氧化行為[J];稀有金屬材料與工程;2002年01期

2 張永剛;羅懿;劉岳龍;魏開鵬;楊歡;;紅河油田輕質(zhì)原油低溫氧化實(shí)驗(yàn)及動(dòng)力學(xué)研究[J];油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā);2013年06期

3 秦廷武;鄒在幫;王春暖;;差示掃描量熱法在研究煤炭低溫氧化中的應(yīng)用[J];山東礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);1989年02期

4 E.A.Osman ,龔榮輝,王敏 ,王紅梅 ,任飛;低溫氧化原地固砂實(shí)驗(yàn)[J];特種油氣藏;2001年03期

5 王蘭云;蔣曙光;梁運(yùn)濤;吳征艷;;基于靜態(tài)耗氧實(shí)驗(yàn)的煤低溫氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2009年01期

6 唐曉東;蘇旭;崔盈賢;楊凱;鄭存川;;空氣低溫氧化體系對(duì)稠油組成的影響[J];西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年04期

7 鮑鵬程;韓曉強(qiáng);馬月琴;路遙;黃曉義;武立斌;劉方方;;重度原油注空氣低溫氧化過程研究(英文)[J];化學(xué)研究;2013年04期

8 青松 ,祿千;二氧化硫的濕法低溫氧化[J];硫酸工業(yè);1974年03期

9 F.E.Huggins;G.P.Huffman;周立新;;煙煤的低溫氧化作用:它的檢測(cè)及對(duì)煤轉(zhuǎn)化的影響[J];煤炭轉(zhuǎn)化;1988年03期

10 李文，李保慶;煤的低溫氧化與自燃[J];煤炭轉(zhuǎn)化;1995年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王昭文;陳明樹;萬(wàn)惠霖;;負(fù)載Pd低溫催化CO氧化研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第11分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

2 陳水輝;劉艷春;文杰強(qiáng);彭峰;;甲烷低溫氧化取暖器及其應(yīng)用[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)燃?xì)夥謺?huì)應(yīng)用專業(yè)委員會(huì)、中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)燃?xì)夥謺?huì)燃?xì)夤釋I(yè)委員會(huì)2012年會(huì)論文集[C];2012年

3 陳智勇;施雯;吳成鴻;徐潤(rùn)翔;;Ti6Al4V低溫氧化處理對(duì)摩擦性能的影響[A];第七屆全國(guó)表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議暨第二屆表面工程青年學(xué)術(shù)論壇論文集（二）[C];2008年

4 董慶年;陳學(xué)藝;靳國(guó)強(qiáng);顧永達(dá);;紅外發(fā)射光譜法原位研究褐煤的低溫氧化過程[A];分子光譜學(xué)進(jìn)展（Ⅸ）[C];1996年

5 譚砂礫;祁新宇;鄭華德;;一氧化碳低溫氧化稀土催化劑的制備與結(jié)構(gòu)特性分析[A];有毒化學(xué)污染物監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2008年

6 邵建軍;張平;劉俊龍;徐奕德;申文杰;;制備方法對(duì)Co_3O_4/CeO_2催化劑CO低溫氧化性能的影響[A];第十三屆全國(guó)催化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

7 田鵬;劉中民;謝鵬;許磊;;含鈷磷酸鋁分子篩上烷基芳烴的低溫氧化反應(yīng)研究[A];第十三屆全國(guó)催化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

8 梁飛雪;朱華青;秦張峰;王建國(guó);;H_2O對(duì)Pd/CeO_2-TiO_2催化劑CO低溫氧化性能的促進(jìn)作用及動(dòng)力學(xué)研究[A];中國(guó)化工學(xué)會(huì)2008年石油化工學(xué)術(shù)年會(huì)暨北京化工研究院建院50周年學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2008年

9 鄒旭華;齊世學(xué);索掌懷;安立敦;李峰;;CO低溫氧化Au/Al_2O_3催化劑的原位FT-IR研究[A];第五屆全國(guó)環(huán)境催化與環(huán)境材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

10 朱華青;梁飛雪;王輝;吳志偉;秦張峰;王建國(guó);;含鈰復(fù)合氧化物負(fù)載催化劑的CO低溫氧化反應(yīng)性能研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第11分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 記者 李陳續(xù)　通訊員 楊保國(guó);中法合作探尋自燃之謎[N];光明日?qǐng)?bào);2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 王凱;陜北侏羅紀(jì)煤低溫氧化反應(yīng)性及動(dòng)力學(xué)研究[D];西安科技大學(xué);2015年

2 孔令坡;低溫氧化對(duì)煤的結(jié)構(gòu)及性能的影響研究[D];北京化工大學(xué);2014年

3 唐一博;基于模型化合物的煤表面活性基團(tuán)低溫氧化研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2014年

4 何啟林;煤低溫氧化性與自燃過程的實(shí)驗(yàn)及模擬的研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2004年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張錫佑;煤低溫氧化過程中煤氧相互作用的實(shí)驗(yàn)研究[D];太原理工大學(xué);2016年

2 趙曉明;煤低溫氧化C_2H_4生成特性實(shí)驗(yàn)研究[D];太原理工大學(xué);2016年

3 魏琰榮;高活性煤粉低溫氧化特性及影響因素研究[D];煤炭科學(xué)研究總院;2016年

4 葉振興;煤的低溫氧化實(shí)驗(yàn)及對(duì)模擬試驗(yàn)數(shù)值模擬研究[D];安徽理工大學(xué);2005年

5 程月;空氣低溫氧化原油組成和氣體組成變化規(guī)律研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

6 李爭(zhēng)峰;提質(zhì)前后褐煤樣品低溫氧化特性的研究[D];太原理工大學(xué);2015年

7 王彩萍;煤低溫氧化過程中活性基團(tuán)的變化規(guī)律研究[D];西安科技大學(xué);2010年

8 侯爽;煤分子活性基團(tuán)低溫氧化過程研究[D];西安科技大學(xué);2007年

9 李雙雙;混合煤種的低溫氧化機(jī)理及其污染物排放特性研究[D];華南理工大學(xué);2015年

10 秦小文;浸水風(fēng)干煤體低溫氧化特性研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：598824