二氧化碳与煤作用机理的实验研究

为了探讨CO2与煤的作用机理，采集了山西省霍州和晋城地区煤样进行He，N2和CO2氛围中的差示扫描量热（DSC）实验.结果表明：在He氛围中，3条DSC曲线较平直；在N2氛围中，DSC曲线总体平滑，较He中的曲线上移；而在CO2氛围中，DSC曲线出现了明显的放热峰和吸热峰，3条曲线形态各异.分析认为：He为惰性气体，不会在煤表面吸附，故没有焓释放；N2可以在煤表面发生物理吸附，这导致较小焓的释放.CO2氛围中较大的焓变化表明,CO2除了可以与煤孔隙界面发生物理作用，还可能与含氧基发生化学作用.通过分析煤的反应性、CO2的反应性及类比CO2与其他物质的作用特征，提出了如下解释：煤大分子向CO2提供电子，生成了电子给体受体络合物（EDA络合物），即发生了化学反应，放热峰出现.升温时，CO2-EDA络合物所在基团与煤中其他基团间的交联作用减弱，易于断裂，吸热峰出现.DSC曲线形态的不一致，表明煤体结构发生了变化。