为了探究煤自燃过程中气体产物变化规律和微观基团分布特征之间的相关性,通过程序升温实验和傅里叶红外光谱实验,分析了不同变质程度煤样升温过程中气体产物的变化特征,测试了不同官能团的含量,研究了气体产物与微观基团之间的关联性。结果表明:随着变质程度的加深,芳香烃类含量增加,含氧官能团含量减少,特征温度增大,CO、CO2、C2H4和C2H6等气体产物的浓度减小,煤自燃危险性减小。-COOH、-C=O和-OH与气体产物浓度呈现最大的正相关性,取代苯、-C=C-和-CH与气体产物浓度呈现最大的负相关性。研究结果对煤自燃宏微观参数关联性的进一步解释有一定积极作用。
(1)变质程度越高的煤样自燃危险性越低。随着变质程度的增加,煤样气体产物的产量减小,特征温度增加。
(2)脂肪烃、芳香烃和含氧官能团的含量显著影响着煤的自燃危险性。芳香烃含量越高,煤自燃危险性越低,含氧官能团则反之。
(3)不同官能团在不同特征温度下对煤自燃过程的影响不同。-COOH、-C=O和-OH与气体产物的浓度存在最大的正相关性,含量越高煤自燃危险性越大。取代苯、-C=C-和-CH与气体产物的浓度存在最大的负相关性,含量越高煤自燃危险性越小。
发表刊物:《煤炭技术》
作者:叶正亮,龚选平,胡冕,尚博
图1 褐煤红外光谱图
图2 瘦煤红外光谱图
图3 无烟煤红外光谱图