基于热重-差热-红外光谱技术的烟煤自燃特性研究

摘要

为了研究烟煤的自燃特性,利用热重-差热-傅里叶变换红外光谱(TGA-DTA-FTIR)测试了不同烟煤在变升温速率下重量变化、热量变化、气体释放过程.研究表明:烟煤的挥发分越大,其各特征温度越低、放热峰高度越大.采用Coats-Redfern法计算的活化能显示在自燃过程中活化能依次为正值、负值、正值.100°C前活化能为正,而后变为负,当活化能为负时反应不存在能垒,因此应努力在100°C前控制煤自燃.烟煤活化能大小排序与挥发分大小排序相同.由红外光谱分析得到:实验开始便有少量CO2、H2O、CO、CH4放出,随温度升高H2O浓度逐渐增大在100°C前后形成小高峰.300°C左右各气体开始大量生成,500°C前后CO、CO2、CH4浓度达到顶峰.生成气体的浓度:CO2>H2O>CO>CH4,CO2约占生成气体的90％.烟煤生成各气体的浓度排序与挥发分大小排序相同.