露天煤场煤炭的低温氧化机理研究

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1、成人高等学历教育毕业设计说明书露天煤场煤炭的低温氧化机理研究办学单位:华南理工大学班级:学生:指导教师:12级热能与动力工程薛宇航(10561125300601024)提交日期：2014年］0月日（小三号宋体）封面推荐用230克浅蓝色皮纹纸中文摘要摘耍利用恒温反应实验装置，研究了煤低温氧化行为。根据co2和C0气体解析过程特性，提出了煤低温氧化的两条途径，分别通过计算其反应活化能验证了这两条机理的存在性。研究了这两条机理在煤低温氧化过程屮的不同的温度阶段所发挥的作用。结果表明：生成CO2的活化能很低

2、，煤低温氧化很容易进行；CO的生成对温度有较高的嫩感性。在温度低于70t时，吸附途径在低温氧化过程中起主导作用，煤低温氧化主耍生成C02；当温度高于70t时，燃烧途径起主导作用，煤低温氧化会产生大量C0o关键词：煤低温氧化指标性气体活化能AbstractThelow-temperatureoxidationofcoalistheinitialandnecessarystepofthecoalSpontaneouscombustion.Thedifferentreactionstakeplaceatd

3、ifferenttemperatures.Usingconstanttemperaturereactiondevice.Thebehavioroflow-temperatureoxidationofcoalwasresearched.AccordingtothereleasecharacteristicsofCO2andCO.twopathwaysfortheformationofCO2andCOwerepetforward.Thevaluesoftheiractivationenergywerec

4、alculatde・Verifyingtheexstenceoftworeactionmechanisms.Andtherolesoftwomechanismsforthelow-temperatureoxidationwerwalsoinvestigated.Theeaperimentalresultsshowedthatthelow-temperatureoxidationeasilyperformed,duetothelowactivationenergyofCO2.Thegeneration

5、ofCOissensitivetothetemperature.Whenthetemperatureisbelow70°C,thelow-temperatureoxidationofcoalisdominatedbythechemisorption,withthemainproductofCO2,whilethelow-temperatureoxidationofdominatedbythecombustionwhenthetemperature70°C,withtheproductofCO.Key

6、wordscoaljow-temperatureoxidationjndexgas.activationenergy中文摘要IAbstractI1-引言2.实验部分2・1煤种2.2实验系统3.煤低温氧化过程气态产物的生成特性研究4.CO?和CO的生成机理结论1-引言煤的低温氧化问题是煤化学领域的重要研究课题，同时低温氧化也是煤自燃的首要步骤和必经过程。煤的低温氧化，涉及一係列的复杂的物理化学过程，包括氧的物理化学吸附，氧化物中间体的牛成,稳定态氧化物的形成，以及氧化物的热分解煤低温氧化过程。因此木文

7、依据指标性气体co2和CO气体解析过程特性，进行活化能计算，进而进行机理分析。2.实验部分2.1煤种煤低温氧化的外在表现主耍体现在煤体温度升高以及指标性气体(C02和C0)的释放。活化能是研究煤低温氧化的一个重要的动力学参数。煤低温氧化动力学能把温度变化和气体释放结合起来研究，同时由实验所得到的活化能为煤低温氧化提供理论依据。人们利用热分析仪器对煤低温氧化动力学进行了人量研究，但由此得出的表观活化能很难深入研究和理解煤的低温氧化机理。基于指标性气体(CO2和C0)进行动力学研究，可以更深入地研究选取

8、易于自燃的神东长焰煤作为实验用煤。首先将采取的新鲜煤样粉碎,筛分出粒径为0.180〜0.250Pm的煤样，粉碎新鲜煤样一部分-直接用于实验，剩余的煤样充氮气保存。其工业分析和元素分析见表1。表1神东煤样的工业分析和元索分析煤样-工业分析％元素分析％水分灰分挥发分碳氢氮硫神东煤9.8015033.7279.53116Q91Q4811922.2实验系统实验采用本实验室研制的煤低温氧化模拟实验系统，其流程图如图1所示。该系统由反应器，保温设备，气路通道以及相应的监测设备等组