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煤低温物理吸附氧以及水分对吸附影响的研究


8  8 环  与 洁  保 净 煤  能 源 技 术 与 管 理  20 年第 5 08 期  煤低 温物 理 吸 附氧 以及 水 分对 吸 附影 响 的研 究  陈 亮, 路 [ 摘 长, 余明高 , 林棉金 , 贾海林  ( 河南理工 大学 安全科 学与工程学院, 河南 焦作 4 4 0 ) 5 0 3  R卜i型煤 自燃性 测 定仪 测 出煤 在低 温恒 压

时的吸 氧量 , 比较 不 同温度 下吸  要 ] 利用 z   氧 量 的 变化 : 时比较 相 同温度 下 不 同煤样 吸 氧量 的 差异 , 同 分析 产 生差异 的原 因。   结果表 明 : 在低 温 时物理 吸 附量 随环 境 温度升 高 而下 降 ; 煤 褐煤 相 对于其 它三 种煤  样 吸 氧量偏 大 , 由于煤 中水 分蒸 发造 成 比表 面积 增 大造 成 的 , 是 同时 , 的结 构也  煤 是 一个 不可忽视 的 因素 。   吸氧 量 ; 自燃 ; 煤 比表 面积  [ 关键词 ] 物理 吸 附 ;   [ 中图分类号 ]T 3 . 文献标识码 ]B [ Q50 2[ 文章编号]   附时 间 、 的粒度 、 境温 度对 吸附 的影响进 行 了  煤 环 研究  ] 。但煤低 温物 理吸 附氧特征 以及煤 中水分  对 吸附 的影 响 , 直缺 少探 讨 。 文将根据 煤升 温  一 本 时 吸氧量变 化对煤 低温 物理吸 附氧气 特征 以及水  0 引 言    煤 吸附 氧 气 后 发 生 氧 化 是 煤 自燃 的主 要 原  因… 18 年, 。9 2 胶体与表面化学的国际学术会议上  指 出吸附就是 在界 面上发生 增浓 的现象 ,是 由于  分对吸附量的影响进行探究 , 也是对煤氧复合学  说 的丰 富。   物理或化学的作用力场,某种物质分子能够附着  或结合 在两相 界面上 的浓度 与两 相本体 不 同的现  象 。煤 是一 种包 含微 孑 和大孔 系 统 的双重 孔 隙  L 1 吸 氧量 实验  11 实验 仪器  .   介质 , 所以煤是一种天然吸附剂。 煤吸附氧气分为  物理吸附和化学吸附。物理吸附是吸附分子在吸  附剂表面上的一种吸附,依靠吸附剂表面与吸附  分子间的范德华力,发生物理吸附时固体表面与  吸附分子组 成都 不会改 变 。化 学 吸附的 吸附质 与  本实验采用的仪器为 Z J1 R 一 型煤 自燃性测  定仪。   12 实验 煤样  _ 吸附剂之间本质上发生了表面化学反应 ,它们的  粒 子间有 电子 的交换 、 移或 共有 , 而可 导致 原  转 从 实验煤样采用褐煤 、 、 气煤 焦煤和贫煤。选取  粒 径 小 于 01  m 以下 并且 0101  m之 间的  . m 5 . . m ~ 5 占 7 %的煤粉作为实验用煤。 0 实验煤样的工业分  析如 表 1 所示 。   表 1 煤 样 工 业 分析  %   子的重排 、 化学键的形成或破坏 , 并且 以相似于化  学键的表面键力相结合 。煤 的氧化过程十分复  杂, 低温 时煤氧 结合 主要 发生 物理 吸附 , 而化学 吸  附则需要 在较高 温度下 才能 进行 。 的物理 吸  。煤 附氧是 煤 自燃过 程 的第 一 步 ,其 重要作 用是 为煤  对氧的化学吸附输送氧。戴广龙等人提出了煤 的   吸氧量与吸氧速度的关系 ;张晓东等人研究 了煤  中孑径结构对吸氧能力的影响;陆伟等人则从吸  L 13 吸

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