次磷酸盐对煤氧化特性影响研究

氧气浓度对煤氧化特性及自燃极限参数影响的实验研究王建利【摘要】为了研究不同氧气浓度情况下,煤的自燃特性和极限参数的变化规律.采用煤自燃程序升温实验对煤样在21％,14％,8％和4％这四种氧气浓度情况下氧化过程进行了测试.得到了煤氧化过程中的耗氧速率和放热强度,并计算得到煤的自燃极限参数.实验结果表明:降低氧气浓度会使煤氧化过程中的耗氧速率和放热强度出现显著的降低.煤的最小浮煤厚度随煤温的升高,呈现先升高后降低的趋势,而上限漏风强度变化趋势正好相反.最小浮煤厚度的最大值和上限漏风强度最小值出现温度与煤样的临界温度相近.降低氧气浓度会显著抑制煤的氧化放热,造成煤的最小浮煤厚度明显增加,下限漏风强度明显降低.【期刊名称】《陕西煤炭》【年(卷),期】2019(038)001【总页数】6页(P9-13,50)【关键词】煤;自燃特性;极限参数;放热特性【作者】王建利【作者单位】陕西陕煤韩城矿业有限公司通风管理部,陕西韩城715400【正文语种】中文【中图分类】TD752.20 引言煤自燃火灾是威胁我国矿井安全生产的主要灾害之一［1］。

煤自燃火灾不仅会造成严重的经济和财产损失，甚至造成严重的人员伤亡事故［2］。

在矿井生产过程中的煤自燃火灾主要是采空区中遗煤自燃引发的，具有隐蔽性、易复燃和防治难度大等特点［3］。

因此，采空区煤自燃隐患的预防是煤自燃火灾防治的重点［4］。

采空区中遗煤发生自燃是由煤自燃的内在属性和外在条件共同作用的结果［5-6］。

因此，针对采空区遗煤自燃的预防不仅要研究遗煤自燃特性，而且导致煤发生自燃的外在条件也是研究的重点之一［7］。

能导致煤自燃的外部条件的极限值称为煤自燃极限参数，包括:最小浮煤厚度、下限氧浓度、上限漏风强度［8］。

针对这些外在条件，学者研究得出了煤自燃极限参数的计算公式［9］，并研究了不同变质程度［10］、粒度［11］、阻化剂［12］等条件下，煤自燃极限参数的变化规律。

同时学者们基于神经网络、支持向量机等方法研究得出煤自燃极限参数的预测方法，这些研究有力地促进了煤自燃火灾的防治［13］。

次磷酸与亚磷酸的性质及应用
次磷酸和亚磷酸是两种重要的磷化合物，它们在化学、工业生产等领域有着广泛的应用。

本文将对这两种化合物的性质和应用进行详细的介绍。

一、次磷酸
次磷酸是一种无色或淡黄色液体，具有刺激性气味。

它的化学式为H3PO2，分子量为68.01 g/mol。

次磷酸的主要性质包括：
1. 弱酸性：次磷酸是一种弱酸，pKa值约为1.5。

2. 氧化性：次磷酸可以被氧化为亚磷酸或磷酸。

3. 还原性：次磷酸可以还原金属离子，生成相应的金属氢磷酸盐。

次磷酸的主要应用包括：
1. 用于制备各种有机磷化合物，如农药、塑料添加剂等。

2. 在电子行业中，次磷酸用于制备光刻胶、清洗剂等。

3. 在医药行业中，次磷酸用于制备药物中间体。

二、亚磷酸
亚磷酸是一种无色或淡黄色油状液体，具有刺激性气味。

它的化学式为
H3PO3，分子量为82.01 g/mol。

亚磷酸的主要性质包括：
1. 弱酸性：亚磷酸是一种弱酸，pKa值约为
2.1。

2. 氧化性：亚磷酸可以被氧化为磷酸。

3. 还原性：亚磷酸可以还原某些金属离子。

亚磷酸的主要应用包括：
1. 用于制备各种有机磷化合物，如农药、塑料添加剂等。

2. 在电子行业中，亚磷酸用于制备光刻胶、清洗剂等。

3. 在食品行业中，亚磷酸作为防腐剂使用。

总的来说，次磷酸和亚磷酸都是重要的化工原料，它们在许多领域都有着广泛的应用。

然而，由于它们都具有一定的毒性，因此在使用时需要特别注意安全防护。

防止煤炭自燃阻化剂研究进展我国煤炭资源丰富，产量和消费量居世界前列，但大约75%的开采煤层存在自然发火危险。

煤炭自燃造成巨大的经济损失、人员伤亡，并严重污染环境。

所以，防止煤矿煤炭自燃尤为重要。

煤的自燃，是指煤在没有外来热源的情况下，由于自身氧化积热，使煤的温度升高，达到煤的自燃着火点而发生燃烧的现象。

目前，较常用的抑制煤炭自燃方法有注水、灌浆、漏风封堵、阻化剂、均压、惰性气体、凝胶等防灭火技术。

其中阻化剂防灭火技术在抑制煤炭自燃中得到了广泛应用，并取得良好效果。

1、阻化剂阻燃机理阻化剂又称阻燃剂，是抑制煤氧结合、降低煤氧化活性以阻止氧化和防止煤炭自燃的化学药剂。

它通过吸水隔氧作用、保湿降温作用、吸热作用、覆盖活性中心作用、抑制或中断链反应作用、惰性气体窒息作用等机理协同发挥，抑制了煤的自热和自燃。

2、煤炭自燃阻化剂2.1卤盐阻化剂卤盐阻化剂主要有MgCl2、CaCl2和NaCl 等。

这些组分具有很强的吸水性，能使煤长期处于潮湿的状态，或形成水膜层隔绝了氧气，抑制煤的低温氧化。

即使煤体发生了低温氧化，阻化剂所含的大量水分气化吸热降温，减小了煤体的升温速率，抑制煤的自燃。

彭本信等使用MgCl2、CaCl2、ZnCl2等阻化剂对煤进行了阻化剂防火实验室试验，以活化能、活化中心等理论分析了阻化剂对各煤阶煤的阻化机理。

后来为了降低防火费用，许多矿区因地制宜，就地取材，利用本地区化工厂的废渣废液中含有的NaCl 、AlCl3等作为阻化剂。

近年来，刘吉波研究了MgCl2、CaCl2等吸水盐类氯化物汽雾阻化剂的应用，得出经济高效的阻化剂浓度以15% 为宜。

单亚飞等以MgCl2、KCl、NaCl 为阻化剂进行了实验，得出煤的自燃过程阻化剂分别起到催化－阻化－催化作用。

郑兰芳研究表明浓度高于20% 的MgCl2阻化剂阻化效果好，阻化率可达80%。

谢锋承得出MgCl2在煤自然过程中前期均表现出较好的阻化效果，但后期逐渐减弱，甚至出现了催化作用。

煤对二氧化碳化学反应性的测定及影响因素1. 引言1.1 研究背景煤是目前世界上最主要的化石燃料之一，其燃烧释放的二氧化碳是导致全球变暖和气候变化的主要原因之一。

研究煤对二氧化碳的化学反应性以及影响因素具有重要的意义。

煤是一种复杂的碳氢化合物，其粘结结构、矿物成分、挥发分和灰分等特性不同，导致其对二氧化碳的吸收和排放能力也各不相同。

通过对煤样品进行不同条件下的氧化实验，可以探讨煤的化学反应性，并研究煤的特性对其二氧化碳化学反应性的影响。

了解这些因素有助于开发更加环保和高效的燃烧技术，降低二氧化碳排放量，减缓全球变暖的趋势。

本研究旨在深入探讨煤对二氧化碳的化学反应性及其影响因素，为清洁能源技术的发展提供科学依据。

1.2 研究目的通过本研究，我们希望能够深入了解煤对二氧化碳的化学反应过程，探讨煤的特性如何影响其与二氧化碳的化学反应性。

我们也将研究煤燃烧过程中二氧化碳排放量的控制方法，以及煤的氧化过程对二氧化碳排放的影响。

最终，我们将探讨煤的结构对二氧化碳吸收的影响，为减少燃煤过程中二氧化碳排放提供科学依据和技术支持。

通过这些研究目的，我们希望为减缓气候变化、保护环境做出贡献。

2. 正文2.1 煤对二氧化碳化学反应性的测试方法煤对二氧化碳化学反应性的测试方法是通过实验手段来确定煤与二氧化碳之间的化学反应情况。

其中常用的方法包括煤样的热解实验、煤样的气相吸附实验、煤样的吸收实验等。

1. 煤样的热解实验：通过煤样在高温下的热解反应，观察煤样在不同温度下与二氧化碳的反应情况。

根据煤样的重量损失和产生的气体成分来确定煤对二氧化碳的化学反应性。

2. 煤样的气相吸附实验：将煤样暴露在含有二氧化碳的气氛中，通过监测煤样吸附或释放二氧化碳的情况来判断煤对二氧化碳的吸附或释放能力。

这些测试方法可以帮助科研人员深入了解煤对二氧化碳的化学反应性，为降低燃煤过程中的二氧化碳排放提供理论基础和实验依据。

2.2 煤的特性对其二氧化碳化学反应性的影响煤的特性对其二氧化碳化学反应性的影响是一个重要的研究课题。