低温氧化过程中煤的宏观特性与微观结构变化

• Published in: 华东理工大学学报（自然科学版） Vol. 47; no. 1; pp. 17 - 25
• Main Authors: 沈冰洁, 黄婕, 曹银平, 张福行
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 华东理工大学化工学院,上海 200237%宝山钢铁股份有限公司炼铁厂,上海 200941 2021
• Subjects: 孔结构; 指标气体; 官能团; 低温氧化; 炼焦煤
• ISSN: 1006-3080
• DOI: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191028001

TD75; 为深入研究炼焦煤的低温氧化行为,以瘦煤、肥煤和气煤为研究对象进行了升温与恒温氧化实验,并采用低温氮气吸附仪、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对氧化后的样品进行表征.恒温实验结果表明:在3种设定温度(95、130、190℃)下,煤所释放的CO有少量来自煤自身的热分解,大部分来自氧化反应所产生的碳氧络合物的分解.氮气吸附实验和SEM-EDS结果显示,在95℃下氧化对煤结构的破坏作用较小,但在190℃下氧化后,煤表面裂隙增多,粉化程度变高,煤的总孔容、平均孔径增大,由于部分氧化产物堵塞孔洞,因而比表面积下降.煤表面存在Al、Si元素,可以推断附着的颗粒中包含Al2O3、SiO2.FT-IR结果显示,在氧化过程中,煤的羟基、甲基、亚甲基与O2反应后生成了羰基、羧基和醚键等碳氧络合物,并进一步被分解为CO、CO2等气体.提出了气体产生机理,经HSC Chemistry 6.0软件计算认为其在热力学上可行.