含氧取代咪唑类离子液体影响煤结构及其氧化性质的实验研究

为考察离子液体对煤中易氧化活性结构的溶解能力,选取两种阳离子含氧取代咪唑类离子液体\[AOEmim\]BF 4和\[HOEmim\]BF 4分别对煤进行预处理。利用原位傅里叶红外光谱仪(In-Situ FTIR)测试了原煤与处理煤红外官能团谱图,分析结果显示：离子液体能破碎煤结构,且两种离子液体阳离子中的含氧基团能够与煤络合,生成羧基。对原煤和离子液体处理煤进行的热分析实验,结果显示：离子液体处理煤在低温时放热速率较快,而在超过250 ℃的高温阶段,放热速率明显减慢直至低于原煤的放热速率。\[HOEmim\]BF 4处理煤放热速率降低远远早于\[AOEmim\]BF 4处理煤。综合红外和热分析实验结果,解释了\[HOEmim\]BF 4与煤相互作用机理。     

传热传质耦合影响松散煤体低温氧化的理论分析

考虑到多孔介质中传热传质对松散煤体低温氧化温度场和浓度场的交叉耦合作用,对松散煤体低温氧化过程中氧的扩散与反应、热的传递建立数学模型,并对其无量纲化,得出表征传热传质耦合的无量纲扩散附加热效应准则数DCT和热附加扩散效应准则数STC。根据建立的数学模型可见:DCT与STC有加速热量传递和质量扩散的作用;松散煤体氧化初期,浓度差是热量传递的主要动力;松散煤体内部进入稳定氧化阶段后,热效应是气体的扩散的主要动力。