煤在贫氧条件下升温过程中的自由基反应研究

针对煤体低温氧化引发煤自燃灾害的问题,通过电子自旋共振波谱仪测定了煤样在不同氧气浓度下升温过程中自由基浓度、g因子和线宽的变化,研究了煤样在贫氧条件下的自由基反应特征。实验结果表明,氧化初始阶段3种煤样原生自由基浓度的相对大小为无烟煤>烟煤>褐煤,而通过计算得出在0%、10%和21%氧气浓度下自由基浓度增长率相对大小为褐煤>烟煤>无烟煤,这表明褐煤在贫氧条件下的自由基反应更剧烈。3种煤样的g因子随温度的升高而增大,且相同温度下g因子与氧气浓度呈正比,与煤样的变质程度呈反比。在氧化过程中,褐煤的线宽高于烟煤和无烟煤,但褐煤线宽的降低幅度小于烟煤和无烟煤,3种煤样的线宽受氧气浓度的影响均较小。实验得到不同变质程度煤在贫氧条件下的自由基反应特征,对研究煤自燃的自由基反应机理具有重要意义。

贫氧条件煤自燃产热特性试验研究

为探究煤自燃规律,选取陕西彬长集团大佛寺煤矿40106工作面不同回采时期的2组煤样作为试验样品,开展贫氧条件下煤放热特性试验研究。采用计算机智能动态稳定配气装置,并利用差示扫描量热仪(DSC)测试煤样放热数据。试验数据分析表明:随着煤样温度的升高,煤样放热量受氧体积分数的影响程度逐渐增大;随着环境贫氧程度的增大,即氧体积分数从21%降至5%,煤自燃过程放热速率的分界点温度基本呈线性增高趋势,煤自燃加速氧化阶段被延迟;由分界点确定的缓慢放热阶段与加速放热阶段的活化能均随着氧体积分数的降低而呈线性缓慢升高,贫氧条件对煤样反应及热效应有饱和抑制作用。

高温贫氧燃烧过程实现贫氧条件方法的探讨

着重分析在高温贫氧燃烧过程中 ,如何实现高温燃烧贫氧条件的问题 ,对目前国际上流行的几种方法进行分析 .在此基础上 ,认为抽取部分燃烧废气来稀释高温燃烧预热空气的体积含氧量 。

基于详细反应机理的甲烷部分氧化制乙炔过程模拟

基于Curran详细反应机理,采用CHEMKIN软件对贫氧条件下的甲烷非催化部分氧化过程进行了模拟.在预热温度为873K、氧气/甲烷摩尔比为0.55的工业反应器操作条件下,模拟得到的最大乙炔浓度为7.6%(mol),与工业数据相符.分析了操作参数对自燃诱导时间和产物浓度的影响.结果表明,当预热温度为823K时,最大乙炔浓度为7.8%(mol);1023K时为8.4%(mol).乙炔浓度在达到最大值后快速下降,因此必须在最大值时通过淬冷等措施及时终止反应以获得最大乙炔收率.