基于差值法的不同氧浓度对煤自燃特性影响研究

煤低温氧化过程存在氧化、脱附和裂解等路径产生气体和热量，导致基于气体和热量获得的氧气浓度对煤氧复合反应动力学的影响不准确。提出一种能够消除这两条路径的方法，利用这种方法分别在不同氧浓度下通过程序升温实验研究不同煤的产气和产热特性，并结合X射线光电子能谱仪(XPS)和比表面积测试仪(BET)等微观表征，分析煤在氧化过程中发生微观变化的内在原因。实验结果表明，煤的比表面积及煤中含氧基团的含量对氧化产气浓度和初始产气温度具有较大影响，尤其是对于CO₂影响更大，采取差值的方法可以有效排除裂解和脱附的影响，获得能够反映煤氧复合本质特征的氧化路径；不同氧气浓度对氧化路径下产气和产热特性影响较大，随着氧气浓度的降低，产气浓度和产热速率逐渐降低，当氧气浓度低于6%时，初始产气温度明显升高，产热速率明显受到抑制，严重的抑制了煤与氧的进一步反应，从而很难发生煤自燃。