氧体积分数对煤低温氧化动力学影响实验研究

"氧体积分数影响煤低温氧化动力学参数实验" 这篇研究文章出自《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》第32卷第9期，由朱红青、王海燕、和超楠和杨成轶四位作者共同完成。该研究受到了国家自然科学基金（煤炭联合）重点资助项目（U1261214）和国家自然科学基金资助项目（51074168）的支持。文章主要探讨了氧体积分数对煤低温氧化反应动力学参数的影响，特别是对耗氧速率、指前因子和表观活化能的影响。 在实验中，研究人员选取了粒径范围在1.25至7毫米的煤样，并在5%至21%的氧体积分数环境下进行了煤低温程序升温实验。通过气相色谱仪检测出口气体中的氧体积分数，从而计算出在不同温度和氧浓度下的耗氧速率（RO2）。进一步，他们利用这些数据计算了煤低温氧化反应的指前因子（A）和表观活化能（Ea）。 实验结果显示，氧体积分数确实对耗氧速率有显著影响，但这种影响主要体现在速率的大小上，而不改变耗氧速率随温度上升的趋势。也就是说，增加氧体积分数会提高耗氧速率，但不会改变其基本的温度依赖性。同时，研究发现氧体积分数对活化能的影响并不明显，这意味着它对煤氧化反应的难易程度影响不大。然而，氧体积分数对煤氧化反应速率的影响是显著的，随着氧体积分数的增加，这种影响会逐渐减弱。 这些发现对于理解和预防煤的自燃具有重要意义，因为煤自燃的发生与氧化过程密切相关。通过了解氧体积分数如何影响煤的氧化动力学，可以为煤炭储存和运输的安全管理提供科学依据，有助于制定更有效的防灭火策略。此外，这项研究也对理解煤在不同环境条件下的氧化行为提供了理论支持，对于矿井瓦斯治理等领域也具有参考价值。 关键词：氧体积分数；煤自燃；程序升温；氧化动力学；表观活化能；指前因子；低温氧化；耗氧速率 中图分类号：O348.8 文献标志码：A 该研究揭示了氧浓度对煤低温氧化动力学的重要影响，为煤炭行业的安全管理和科研提供了新的视角和数据支持。