CO〈sub〉2〈/sub〉抑制煤氧吸附过程的实验研究

煤对CO2的吸附能力较强,CO2分子会优先吸附在煤表面,减少O2的吸附量,抑制煤氧吸附过程。通过程序升温实验,研究CO2对煤氧吸附的抑制作用,测定煤样在不同CO2浓度下产生O2、CO、CH4的浓度值,分析CO2浓度对耗氧速率、CO产生率的影响规律。结果表明,37%～50%浓度的CO2对煤体耗氧速率的抑制效果明显,对煤样的CO产生率及甲烷浓度有降低作用,说明CO2能够有效抑制煤氧吸附过程,防止煤炭氧化自燃的发生。研究结果对CO2防灭火技术的开发与应用具有指导作用。     

CO2抑制煤氧吸附过程的实验研究

煤对CO2的吸附能力较强,CO2分子会优先吸附在煤表面,减少O2的吸附量,抑制煤氧吸附过程。通过程序升温实验,研究CO2对煤氧吸附的抑制作用,测定煤样在不同CO2浓度下产生O2、CO、CH4的浓度值,分析CO2浓度对耗氧速率、CO产生率的影响规律。结果表明,37%~50%浓度的CO2对煤体耗氧速率的抑制效果明显,对煤样的CO产生率及甲烷浓度有降低作用,说明CO2能够有效抑制煤氧吸附过程,防止煤炭氧化自燃的发生。研究结果对CO2防灭火技术的开发与应用具有指导作用。     

变氧浓度条件下煤自燃特性参数实验测试

利用煤自然高温程序升温实验台对清水营煤矿煤样在变氧环境下的耗氧速率、气体释放速率及放热强度等自燃特性参数进行测试。测试结果表明:在不同氧浓度条件下,煤样的耗氧速率在不同阶段变化规律不同;在程序升温过程中,CO和CO2气体产生速度可预报煤层的氧化、自燃状况;在不同氧浓度下煤样的放热强度规律也很明显。测试结果为采空区遗煤自燃防治提供了理论基础。     

蔚州矿区煤层疏水对煤自然发火影响的研究

根据模拟不同疏水程度煤样的自然发火过程,以蔚州矿区崔家寨矿6号煤层为例,开展针对回采过程中煤层疏水对煤的自燃影响的研究,考察煤样的煤温变化、CO产生量、CO2产生量和O2消耗量的变化规律,得出蔚州矿区高含水煤层疏水对煤自燃的影响,对矿区的安全生产、自燃火灾的预测以及防灭火工作具有积极的指导作用。     

离子液体处理煤的低温氧化特性

为考察离子液体对不同变质程度煤氧化特性的影响,从经济性和适用性方面考虑,选用低质量分数(5%)的[BMIM][BF4]及褐煤、1/3焦煤和无烟煤三种煤样进行程序升温实验,研究低质量分数的离子液体对不同变质程度煤自燃的抑制作用,并分析离子液体处理后三种煤样升温过程中的耗氧速率、CO和CO_2的产生速率及阻化率的变化趋势.结果表明:离子液体处理煤在程序升温实验过程中的耗氧速率及CO和CO_2的产生速率相较于原煤的耗氧速率及CO和CO_2的产生速率都有一定幅度的降低,即离子液体对煤氧复合有一定的抑制作用;离子液体对不同变质程度煤的氧化复合作用抑制效果表现为褐煤1/3焦煤无烟煤,即随着煤变质程度的升高,离子液体对煤氧化的抑制效果减弱;对煤氧复合作用的阻化效果随着温度的改变而变化,低变质程度煤在70℃～140℃阻化效果较好,高变质程度煤在30℃～100℃阻化效果较好.     

某矿煤自燃程序升温实验研究

通过对某煤矿煤样的热重分析实验,对该煤矿煤样进行热重实验,分析实验结果,得出该煤矿煤样一系列特征温度。通过煤自燃程序升温实验得到了指标气体及其比值与温度的变化关系,因煤本身吸附烷烃量的不同和吸附烷烃释放时间的不同,CH_4浓度的变化及链烷比(C_2H_6/CH_4)比值变化较大,不宜选用CH_4和C_2H_6/CH_4作为该煤矿煤自燃预警指标。结合热重实验的特征温度、表征参数和程序升温的温度阶段、表征参数,分析汇总得到了煤自燃程序升温过程中的特征温度与其气体表征对应关系。     

煤程序降温实验研究

通过对煤样进行程序升温、降温实验,研究煤炭升温后降温过程中气体产生情况及规律,并与升温过程中实验结果进行对比分析,发现降温过程与升温过程中煤自燃特性参数及气体产生情况有相似的地方,但也存在一定差异。CO在升温实验中出现温度和降温实验中消失温度相同,但C2H4与C2H6出现、消失的温度都不同,CO/CO2的比值也有所不同。     

氯盐及其复配阻化剂对煤氧化抑制作用的实验研究

氯盐是矿井煤自燃阻化防控技术中较为普遍使用的阻化剂。为提升煤自燃的阻化效果和氯盐阻化剂的性能，选取阜生煤矿煤样，采用程序升温的方法，分别研究了水及浓度均为20%的NaCl溶液、KCl溶液、CaCl₂溶液对煤氧化的影响规律，并优选出CaCl₂与茶多酚进行复配，对比分析不同复配比例阻化剂对煤氧化的抑制作用。结果表明：水和氯盐溶液使相同温度下煤氧化气体中的O₂体积分数升高、CO和CO₂体积分数降低，表观活化能增大，对煤氧化产生抑制作用，其中CaCl₂溶液的阻化效果最好，平均阻化率约为66.00%,相对于水的平均阻化率提升了24.61%,且阻化效果较为稳定；CaCl₂/茶多酚复配阻化剂进一步提升了阻化效果，阻化率随着茶多酚质量分数的增大而增大，其中茶多酚质量分数为6%、CaCl₂质量分数为14%时，阻化效果较好，平均阻化率达到了75.37%,且阻化效果比单一CaCl₂溶液的阻化效果更为稳定，继续增大茶多酚的质量分数，则阻...     

煤程序升温与等温热解特性及动力学比较研究

采用热重分析仪和微型流化床分别考察了不同煤阶五个煤样的程序升温和等温快速热解的挥发分析出特性和反应动力学.程序升温实验揭示了热解气体的析出顺序依次为CO2,CO,CH4和H2,而等温热解实验证明CO2和CO的析出先于CH4和H2.微型流化床等温快速热解的挥发分气体总量析出活化能为17kJ/mol～35kJ/mol,小于程序升温热解的活化能.CO2和CO的反应级数与1接近,而CH4和H2的反应级数与1偏差较大,反映了这两类气体在生成机制上存在差异.     

气流量和煤样粒度对煤焦-CO2气化反应的影响

研究了反应气流量和煤样粒度如何影响热天平杯状坩埚内进行的煤焦－CO2气化反应。实验结果表明：反应气流量和煤样粒度对于煤焦－CO2气固相反应有影响；随反应气流量增加，煤焦反应速率增大；恒温和恒升温速率条件下，煤样粒度对气化反应影响不同，原因是恒升温速率下煤焦气化反应还受到气化温度的影响。热天平反应单元进口气体由氮气切换为CO2后，其反应炉内CO2浓度变化是一个逐渐增加的过程，进口气流量越大，反应炉内CO2浓度增加速度越快。     

不同瓦斯气氛下煤自燃特性及动力学研究

基于程序升温和热重分析研究了5种不同瓦斯气氛下煤的自燃特性,并对煤低温氧化的动力学参数进行了分析.结果表明:随着甲烷体积分数的增加(氧体积分数的减小),反应初始阶段煤对不同瓦斯气氛的吸附能力增大,整个反应过程放热性与吸附能力呈负相关,反应的表观活化能(E)显著增大,CO和CO_2生成量明显降低,生成的初始温度升高.瓦斯通过降低采空区的氧含量,能够有效抑制煤的低温氧化.     

ZrO2-Al2O3复合载体对镍基催化剂甲烷化性能的影响

采用分步浸渍法制备了不同ZrO2载量的Ni/ZrO2-Al2O3催化剂,利用N2物理吸附、X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、H2程序升温脱附(H2-TPD)、程序升温氧化(TPO)等手段对催化剂的结构进行表征,并考察了其在低H2/CO比(H2/CO约为1)下CO甲烷化的催化性能。结果表明,ZrO2助剂可削弱NiO与载体Al2O3间的相互作用,抑制镍铝尖晶石的生成。适量ZrO2的引入有助于提高活性组分Ni的还原度和分散度,对催化剂的甲烷化性能有促进作用。通过分析反应后催化剂上的积炭性质,发现ZrO2的加入能有效地抑制低活性碳物种的生成,提高催化剂的抗积炭能力,从而改善催化剂的稳定性。     

煤自燃过程中煤体表面微观孔洞变化特征研究

从煤的微观结构入手,通过绝热氧化实验来模拟煤自燃过程中煤体自身氧化产热累积升温的阶段,并运用扫描电镜观察特征温度下煤样表面孔洞的变化。最后用有限元分析软件ANSYS数值模拟分析了煤孔洞周边温度场的分布规律,初步验证了煤质表面孔洞的产生可以用来表征煤自燃反应的可行性。     

工作面均压通风安全技术及应急措施

阳煤一矿开采煤层属于易自燃煤层,某开采工作面在进行回采工作时出现了一定程度的低氧气现象,为了解决低氧环境问题的发生本文开采工作面使用"U"型均压通风技术,充分保证了矿井开采工作的顺利安全开采工作。     

负载型Ru/γ-Al_2O_3催化剂上富氢气体中CO选择性氧化去除研究

实验研究了以浸渍法制备的负载型Ru/γ-Al2O3催化剂体系上富氢气体中CO选择性氧化性能,考察了各反应工艺条件包括催化剂中贵金属的担载量、反应原料气中O2/CO的比、CO2和H2O的存在等因素对Ru/γ-Al2O3催化剂上CO选择性氧化活性的影响,采用H2-TPR和XRD手段对催化剂进行检测。研究发现,钌担载量为1%Ru/Al2O3在170~190℃具有很好的CO选择性氧化活性。O2/CO比值升高,提高了CO转化率的同时存在着更多的氢气消耗,氢气的竞争氧化对CO的氧化反应起了一定的抑制作用,CO2的存在对催化剂的性能起着抑制作用,而水的存在对CO去除反应有促进作用。     

水分对储罐内壁铁锈硫化物自燃性的影响

通过对含硫油品储罐自燃事故的分析发现,储罐内壁铁锈与活性硫(主要为H2S)反应,生成的硫铁化物的氧化放热是导致自燃的主要原因。对罐内壁腐蚀产物进行了X-射线衍射分析,模拟了储罐中硫铁化物的生成方式,考察了水分对Fe3O4、Fe2O3和Fe(OH)3硫化产物自然氧化倾向性的影响。在75℃环境温度下,干燥的Fe3O4、Fe2O3和Fe(OH)3硫化产物的氧化反应使温度的升高分别为180℃、2℃和2℃,而含有水分的铁的氧化物样品的硫化产物温度分别升高到290℃、115℃和89℃。结果表明,75℃时,水分的存在有利于硫铁化物的氧化升温,这种升温后引起的放热,是诱发储罐自燃的主要原因。     

回填矸石的粒度分布的分形结构与自燃特性的关系

应用分形几何理论对破碎矸石样品进行了粒度分析,研究表明,破碎矸石具有分形结构特征。通过矸石样品的H2O2氧化升温速率实验,研究了不同粒度分布的矸石自燃特性,并分析了自燃特性与粒度分布分维的关系,结果显示,矸石的氧化速率随着粒度分布分维的增大而增大。进而,提出了矸石氧化速率与粒度分布分维之间的数学定量关系式。     

低瓦斯易自燃煤层防灭火技术

本文主要对低瓦斯易自燃煤层的防灭火问题进行了分析,并对煤层在自燃状态下发火的机理以及煤层自燃的等级的划分进行了阐述。以某煤矿为例分析了煤层自燃等级,确定了该煤矿易发生自燃的煤层,并通过实验对该煤矿的煤样析出气体和温度之间的关系,根据检测气体能够将火情随温度的变化关系反应出来,最后对现有的几种针对低瓦斯易自燃防灭火技术进行了总结。     

甘油氢解用固体超强碱负载的铜催化剂（英文）

用浸渍-燃烧法制备了固体超强碱Mg O-Ca O和Mg O-Sr O负载的高分散铜基催化剂,并将其用于甘油氢解制备1,2-丙二醇的反应。N2吸附、X射线衍射、透射电子显微镜、H2程序升温还原和N2O氧化吸附及CO2程序升温脱附等表征实验结果显示:Cu粒子均分散于Cu/Mg O-Ca O(或者Cu/Mg O-Sr O)催化剂的表面;与Cu/Mg O相比,Cu/Mg O-Ca O和Cu/Mg O-Sr O具有更强的碱性,可以加速甘油的转化。上述结果表明,甘油氢解反应中铜催化剂的活性随碱性的增强而增加。     

强烈动压托顶煤巷道支护技术研究

阳煤二矿15号煤强烈动压托顶煤巷道支护难度大,针对阳煤二矿81007回风巷围岩工程环境特征,分析了巷道变形破坏因素,确定了煤柱合理尺寸20m,提出了采用高预应力强力支护系统控制巷道变形,确定了具体支护方案和参数,并进行了工业性试验,试验结果表明,文中提出的设计方案能够有效地保证工作面正常回采,满足生产需求。