煤自燃过程中自氧化加速温度研究

基于静态耗氧实验、热分析实验及红外光谱实验结果，结合煤低温氧化阶段的宏观耗氧放热规律及微观活性基团含量变化，对煤的化学动力自氧化加速温度进行了探讨。基于静态耗氧实验结果所得的活化能变化规律显示，随温度升高，煤氧复合的活化能逐渐减小，较高温度时出现负活化能，标志着煤氧复合反应进入自发反应阶段；利用补偿效应推导了等动力学温度点Tiso的计算公式，得到实验煤样的Tiso为127℃。在Tiso附近，煤中还原性强的基团急剧减少而含氧基团快速增加；另用热重-差示扫描量热TG-DSC实验结果计算得到在Tiso附近活化能达到最低。微观结构变化和宏观放热特征证实了计算所得Tiso与煤自氧化加速点的相关性，认为可将等动力学温度点Tiso视为煤从低温缓慢氧化进入自活化反应阶段的临界点，即自氧化加速温度点。