煤低温氧化活化能与温度关系实验分析

"煤低温氧化活化能与温度关系实验" 煤自燃是一个复杂的过程，涉及到煤的物理和化学性质，其中活化能是理解和预测这一过程的关键参数之一。活化能是化学反应进行所需的最小能量，它决定了反应速率与温度的关系。在煤的低温氧化过程中，活化能的变化揭示了煤的氧化反应机理。 本文由高思源、李增华、杨永良和刘震等人在中国矿业大学安全工程学院进行，他们利用煤自然发火实验，对不同自燃倾向性的堆积煤进行了活化能的测定。实验结果表明，煤的自燃倾向性与活化能有显著的负相关性。即，煤的自燃倾向性越强，其氧化反应的活化能越低，这可能是因为易于氧化的煤种更容易引发热量积累，从而加速了自燃的过程。 在温度较低（低于70℃）的范围内，活化能随温度的升高呈现较平缓的增长趋势，这是因为在这个阶段，煤的氧化反应主要由缓慢的表面吸附和脱附过程主导。然而，当温度超过70℃，氧化反应类型发生变化，可能是由于热解和更快速的链反应开始占据主导地位，导致活化能迅速升高。这一转变点对于预测煤自燃的风险至关重要，因为它标志着煤氧化速率的显著增加。 通过对70℃以下温度段的氧化反应活化能的测试，可以较为准确地评估煤的自燃倾向性。这对于煤炭存储和运输的安全管理具有重要意义，可以帮助制定预防煤自燃的策略，比如优化存储条件，控制环境温度，以及采取有效的抗氧化措施。 此外，了解煤低温氧化活化能与温度的关系对于矿井火灾防治也有深远影响。通过监控井下煤层的温度变化，结合活化能的数据，可以及时发现潜在的自燃风险，从而采取必要的干预措施，防止火灾的发生。同时，这也为研究新型阻燃剂和防火技术提供了理论基础，以提高煤矿的安全水平。 这篇研究通过实验数据揭示了煤低温氧化活化能随温度变化的规律，对于理解和防止煤自燃具有重要的科学价值和实践意义。其研究成果不仅有助于煤炭行业的安全运营，还对相关领域的科学研究和技术开发提供了参考。