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热提质褐煤预氧化后自燃特性变化及其自由基原位分析

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化工学报 2017年第10期68卷 3967-3977页

作者：刘丽华初茉党彤彤畅志兵曲洋河南城建学院材料与化工学院河南平顶山467000 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083

针对不同温度热提质褐煤新鲜样及其自然环境中储存一定时间后的预氧化样,利用订制的自燃测定实验装置测得各样品的自燃倾向性差异,采用X-band电子自旋共振波谱仪进行自由基动态原位分析,研究预氧化对热提质褐煤自燃特性的影响。结果表明... 详细信息

针对不同温度热提质褐煤新鲜样及其自然环境中储存一定时间后的预氧化样,利用订制的自燃测定实验装置测得各样品的自燃倾向性差异,采用X-band电子自旋共振波谱仪进行自由基动态原位分析,研究预氧化对热提质褐煤自燃特性的影响。结果表明,热提质温度升高,新鲜样的自燃倾向性降低。但随着储存时间延长,105~500℃热提质褐煤发生预氧化,自燃倾向性不同程度地增加,400℃热提质后的预氧化样与原煤一样易自燃。在自燃氧化过程中,与新鲜样不同,预氧化样的吸氧量增加,自由基浓度也增加。预氧化不仅使热提质褐煤自由基增加;且在自燃的加速氧化阶段后期,不断产生自由基,维持氧化自热升温。而400℃热提质褐煤新鲜样在自燃氧化初期消耗大量小分子自由基,损失达80%,因不能持续产生活性自由基难以维持自燃氧化反应进行。

关键词：热提质褐煤预氧化自燃特性自由基

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丙烷自燃特性及爆震机理的试验研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2018年第12期51卷 1217-1222页

作者：陈锐张鹏飞潘家营卫海桥商艺宝天津大学机械工程学院天津300072

为了深入揭示丙烷自燃和爆震燃烧机理,基于一台新型快速压缩机试验平台,开展了不同初始压力、当量比条件下丙烷-空气混合气自燃和爆震燃烧的试验研究,并通过瞬态压力和高速相机同步测试方法进行了缸内燃烧过程研究.结果表明:爆震压力振... 详细信息

为了深入揭示丙烷自燃和爆震燃烧机理,基于一台新型快速压缩机试验平台,开展了不同初始压力、当量比条件下丙烷-空气混合气自燃和爆震燃烧的试验研究,并通过瞬态压力和高速相机同步测试方法进行了缸内燃烧过程研究.结果表明:爆震压力振荡强度随着初始压力的提升显著增强,压力振荡的产生与着火方式无绝对关系,其振荡强度主要取决于自燃发生前末端混合气的状态.轻微爆震和弱爆震由末端自燃导致,自燃时未燃混合气区域越大,爆震强度也越高.超级爆震的形成是由于超声速自燃火焰的传播导致压力波在火焰面前方的汇聚,并最终导致爆燃向爆轰模式转变所致,从而形成峰值极高的压力振荡.

关键词：丙烷自燃特性快速压缩机超级爆震

咪唑二氰胺类离子液体在白色发烟硝酸中自燃特性的实验研究

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西安交通大学学报 2022年第4期56卷 13-22页

作者：杜增晖孙策李钰潼高忠权谭紫阳高煦尧庞应冉洪流陈鹏飞西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室西安710100

利用滴落实验台在常温常压下对5种咪唑二氰胺类离子液体进行了点火测试实验,研究了咪唑二氰胺类离子液体在白色发烟硝酸中的自燃过程,并分析了阳离子的化学结构与液滴碰撞速度对咪唑二氰胺类离子液体自燃特性的影响。结果显示:1-烯丙基... 详细信息

利用滴落实验台在常温常压下对5种咪唑二氰胺类离子液体进行了点火测试实验,研究了咪唑二氰胺类离子液体在白色发烟硝酸中的自燃过程,并分析了阳离子的化学结构与液滴碰撞速度对咪唑二氰胺类离子液体自燃特性的影响。结果显示:1-烯丙基-3-甲基咪唑二氰胺([AMIM][DCA])、1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺([EMIM][DCA])和1-丁基-3-甲基咪唑二氰胺([BMIM][DCA])的自燃过程包含3个阶段,即液滴与WFNA的接触、混合与扩散阶段,反应放热、发生微型爆炸阶段以及温度升高、自燃现象产生阶段;1-己基-3-甲基咪唑二氰胺([HMIM][DCA])和1-辛基-3-甲基咪唑二氰胺([OMIM][DCA])的自燃性能较差,微爆现象不再明显。在同一碰撞速度下,微爆延迟时间和点火延迟时间随着阳离子中侧链长度的增加而增大;黏度相差不大时,侧链中不饱和程度增加,微爆延迟时间和点火延迟时间将会缩短。对于同一种离子液体而言,微爆延迟时间和点火延迟时间则随着碰撞速度的增大逐渐减小。微爆延迟时间和点火延迟时间二者呈线性正相关,[AMIM][DCA]、[EMIM][DCA]和[BMIM][DCA]这3种离子液体的微爆延迟时间和点火延迟时间的皮尔逊相关系数分别为0.9916、0.9704和0.9741,微爆延迟时间越短,点火延迟时间也越短。

关键词：离子液体白色发烟硝酸自燃特性微爆延迟时间点火延迟时间

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绝热氧化法研究煤的自燃特性

中国矿业大学学报 2005年第2期34卷 213-217页

作者：陆伟王德明周福宝戴广龙李增华中国矿业大学能源与安全工程学院江苏徐州221008

介绍了一种绝热氧化实验设备及其实验方法,利用该设备测试了3种煤样的低温氧化自热升温过程,成功实现了100g左右小煤样的煤自然发火过程模拟试验研究,获得了煤在绝热状态下的氧化升温曲线,建立了煤的绝热氧化产热量计算的数学模型,对实... 详细信息

介绍了一种绝热氧化实验设备及其实验方法,利用该设备测试了3种煤样的低温氧化自热升温过程,成功实现了100g左右小煤样的煤自然发火过程模拟试验研究,获得了煤在绝热状态下的氧化升温曲线,建立了煤的绝热氧化产热量计算的数学模型,对实验过程中煤在绝热条件下的氧化产热量进行了计算,获得了不同温度段煤的绝热氧化升温速率和产热速率.

关键词：煤样热氧化绝热自热过程模拟低温氧化升温速率自燃特性煤自然中煤

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热伴流中甲烷射流的自燃特性研究

燃烧科学与技术 2023年第2期29卷 143-149页

作者：邹强宋尔壮雷庆春范玮西北工业大学动力与能源学院西安710129

采用高速化学自发光测量方法对热伴流中甲烷射流的自燃特性进行了实验研究,研究了不同射流速度、伴流温度和当量比下,自燃火核的生长速率、长宽比、质心运动速度随时间的演变规律.结果表明:随着射流速度的增加,自点火位置显著下降;进一... 详细信息

采用高速化学自发光测量方法对热伴流中甲烷射流的自燃特性进行了实验研究,研究了不同射流速度、伴流温度和当量比下,自燃火核的生长速率、长宽比、质心运动速度随时间的演变规律.结果表明:随着射流速度的增加,自点火位置显著下降;进一步升高射流速度并没有明显改变火核出现的位置,但是会阻碍火核的生长;在射流速度、伴流当量比一定的情况下,火核生长速率和长宽比在高、低伴流温度间表现出不同的行为.低伴流温度下,火核生长更快且接近统一的长宽比,而高伴流温度下,长宽比随射流速度的增加而增加,这表明火核不再是圆形而是在轴向拉长.

关键词：自燃特性热伴流射流火焰火核生长速率火核长宽比火核质心运动速度

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浸水过程对采空区遗煤自燃特性影响机理

燃烧科学与技术 2021年第6期27卷 665-674页

作者：郑凯月杨永良苗国栋李浦瑞中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室徐州221116 中国矿业大学安全工程学院徐州221116

注浆防火措施和岩层水造成国内许多矿区采空区遗煤经历长期水体浸泡,势必造成遗煤自燃规律有所变化.为研究采空区长期浸泡煤的自燃特性,以涡北煤矿8201工作面机巷原煤、8201风巷浸水煤为研究对象,从煤微观孔隙结构、官能团演化、氧化升... 详细信息

注浆防火措施和岩层水造成国内许多矿区采空区遗煤经历长期水体浸泡,势必造成遗煤自燃规律有所变化.为研究采空区长期浸泡煤的自燃特性,以涡北煤矿8201工作面机巷原煤、8201风巷浸水煤为研究对象,从煤微观孔隙结构、官能团演化、氧化升温过程中气体生成规律及氧化动力学参数等方面展开实验研究.结果表明:经浸水风干后的煤体,矿物质含量呈减少趋势;煤中矿物质的溶解导致煤的孔隙结构发生变化,微孔比例增加,比表面积增大,总孔容减小.浸水风干煤体中的活性官能团数量增加,且在升温氧化过程中消耗速率更快;浸水风干煤样的TG-DSC曲线特征温度降低、氧化放热量增加;与原煤样相比,升温氧化过程中,浸水风干煤样的气体产物生成量、生成速率更高,交叉点温度由原煤的196℃降低到190℃,表观活化能由原煤的39.641 kJ/mol降低至39.100 kJ/mol,自燃倾向性增强.论文从煤体物理化学结构和宏观自燃特性变化角度探讨揭示了浸水过程对采空区遗煤自燃特性影响机理.研究结果可为近距离煤层群开采上覆采空区长期浸水煤的自燃防治提供参考.

关键词：焦煤浸水风干孔隙结构官能团自燃特性

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高温烟气干燥后褐煤的自燃特性

热能动力工程 2015年第5期30卷 750-755,826页

作者：郑红俊张守玉董建勋吕俊复上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 中电投蒙东能源集团有限责任公司内蒙古通辽028000 清华大学热能工程系北京100084

运用热重分析仪对原煤及经不同温度干燥处理的煤样进行自燃特性研究,得到了各煤样的自燃特征温度点,并依据温度点对煤样的转化过程进行了划分。最后,采用Coats-Redfern积分法对各煤样在不同阶段的动力学参数进行求解,并选取吸氧增重阶... 详细信息

运用热重分析仪对原煤及经不同温度干燥处理的煤样进行自燃特性研究,得到了各煤样的自燃特征温度点,并依据温度点对煤样的转化过程进行了划分。最后,采用Coats-Redfern积分法对各煤样在不同阶段的动力学参数进行求解,并选取吸氧增重阶段的活化能作为自燃倾向性的指标。结果表明:整个燃烧过程可以分为失水失重、吸氧增重和燃烧失重3个阶段;高温模拟烟气干燥条件下烟气温度增加对干燥后所得煤样的吸氧增重和着火燃烧没有太大的影响;高温干燥后煤样的着火活化能升高,煤样不易自燃。

关键词：褐煤干燥自燃特性着火活化能热重分析反应动力学

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粒径对刘庄矿煤自燃特性的影响研究

矿业安全与环保 2024年第6期51卷 79-86页

作者：黄学满卓辉樊淑兰饶吉来重庆工程职业技术学院重庆402260 安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232001 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400039

为研究粒径对煤自燃特性的影响,以刘庄矿8煤为研究对象,开展不同粒径煤样的程序升温实验,构建煤样耗氧速率、气体产物生成速率与温度及粒径的关系模型。研究结果表明,煤样耗氧速率、气体产物生成速率随着煤样粒径的增大先线性减小后迅... 详细信息

为研究粒径对煤自燃特性的影响,以刘庄矿8煤为研究对象,开展不同粒径煤样的程序升温实验,构建煤样耗氧速率、气体产物生成速率与温度及粒径的关系模型。研究结果表明,煤样耗氧速率、气体产物生成速率随着煤样粒径的增大先线性减小后迅速下降,且温度越高,粒径对煤自燃特性参数的影响越大;当煤样粒径从0.125 mm增大至0.425 mm时,煤样的临界温度从80℃降低至60℃,干裂温度从120℃降低至110℃;在临界温度前煤的活化能随着粒径增大而逐渐增大,但混合粒径范围越大,活化能相应减小,而在干裂温度后煤的活化能变化规律与此相反;在一定粒径及温度范围内,煤样耗氧速率、气体产物生成速率随煤样粒径及温度的变化规律可用2D高斯函数分布来描述。

关键词：煤自燃特性粒径耗氧速率气体产物活化能特征温度

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煤油共生矿区含油煤层自燃特性试验研究

中国安全科学学报 2015年第4期25卷 47-52页

作者：徐永亮王少坤余明高宋志鹏河南理工大学安全科学与工程学院

为研究煤油共生矿区煤自燃特性,利用煤氧化动力学测定系统,测试原煤样与含油煤样。根据煤自燃倾向性判定标准、耗氧速率及煤氧复合反应理论,分析试验结果。以铜川下石节煤矿煤样和原油样品（煤岩渗出的油,文中称为原油）为例,向原煤样... 详细信息

为研究煤油共生矿区煤自燃特性,利用煤氧化动力学测定系统,测试原煤样与含油煤样。根据煤自燃倾向性判定标准、耗氧速率及煤氧复合反应理论,分析试验结果。以铜川下石节煤矿煤样和原油样品（煤岩渗出的油,文中称为原油）为例,向原煤样中添加一定量的原油制备含油煤样,通过试验获得原煤样与含油煤样低温阶段（30--240℃）的自燃特性参数。研究结果表明,2种煤样自燃倾向性等级均为自燃,但原煤样更接近于易自燃;相同温度条件下含油煤样的耗氧速率、CO与CO2的生成量均比原煤样小;在低温氧化阶段,造成上述结果的主要原因是,原油充填了煤样的部分空隙和孔隙,阻碍了煤氧复合反应。

关键词：煤油共生含油煤样自燃特性程序升温耗氧速率