程序升温实验中用键能变化量估算煤的氧化放热强度

本文提出程序升温煤自燃过程中,根据实测的氧浓度、CO和CO2浓度,推算出煤氧复合的耗氧速度、CO和CO2产生速率,再用键能变化量估算出煤氧复合放热强度的最大值和最小值,构成一个放热强度与煤温组成的平面,实际放热强度将介于最大值和最小值构成的区域之间。

煤氧复合过程及放热强度测算方法

根据煤表面分子结构的类型，推出煤体表面分子存在的7种活性结构，这些活性结构是低温下与氧发生化学反应的主体煤表面活性结构与氧复合过程存在化学吸附和三步化学反应过程，根据每步反应化学键能的变化，可推算出化学吸附及反应每生成1molCO，CO2等气体产物的平均键能变化量通过实验可测定煤体在不同温度下的耗氧速率，CO及CO2产生速率，若煤氧复合消耗的氧全部转化成CO和CO2，二者的产生量与各自的实际生成量成正比，则据耗氧速率、CO和CO2产生速率，可算出煤氧复合放热强度；若煤氧复合消耗的氧除实际生成CO和CO2外，其余均与煤发生化学吸附，据此同样可计算出煤氧复合放热强度由于煤氧复合实际消耗的氧，一部分与煤发生化学吸附，一部分与煤反应生成中间产物，还有部分与煤反应生成CO和CO2。