基于热分析的煤基活性炭氧化自燃实验研究

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1、ＴＤ７５２：．２密级分类号：学号：２０１５１２６７８＊ＳＩＥＮＣＥＡＥＣＨＮＯＬＯＧＹＸｉＡＮＵｒＳ？ＶＥＲＳＩＴＹＯＦＣＮＤＴ碩士学隹论文’ＴｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ基于热分析的煤基活性炭氧化自燃实验研究申请人姓名：黄传亮指导教师：邓军肖肠学科门类：ｘｆ学科名称：安全科学与工程研究方向：煤火灾害防治２０１８年６月裁Ｊ：ｆ学位论文独创性说明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及。尽我所知，论文中不包含其取得研究成果

2、，除了文中加以标注和致谢的地方外其他人或集体己经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学—或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我同工作的同志对本研宂所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。：学位论文作者签名：日期Ｗ＊ｏ？学位论文知识产权声明书＼本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研宂生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或。机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、

3、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研宄课一题再撰写的文章律注明作者单位为西安科技大学。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名：指导教师齡年〈月曰４论文题目：基于热分析的煤基活性炭氧化自燃实验研究学科名称：安全科学与工程硕士生：黄传亮（签名ｐｊｊ以（签名）指导教师：邓军肖旸（签名）摘要煤基活性炭作为优良吸附剂，广泛应用于制药、化工、食品、环境保护和国防等行业，但是活性炭会氧化吸热积累热量，当积蓄的热董超过散失的热量，煤基活性炭就会过程规律，，揭示煤基活性炭氧化反应特性发

4、生自燃。因此，研宂其热动力学特性和放热为煤基活性炭自燃研宂提供支持。本文选取４个不同生产阶段的煤基活性炭，测定其元ＴＧ－ＤＳＣ实验研宂其氧化过程温度素组成、孔隙结构特性和主要官能团变化，利用热重变化和热效应，通过理论与实验相结合的方法对煤基活性炭氧化自燃进行研究。（１）通过元素分析和工业分析，得到不同生产阶段的煤基活性炭碳元素含最逐渐增。，水分和灰分先降低再升高采加，挥发分呈减小趋势，氢、氧和氮元素含量逐渐降低用低温氮气吸附法获得了煤基活性炭的比表面积、平均孔径和总孔容，结果表明活化料的比表面积和总孔容最人，平均孔径最小。利用傅里叶变换红外光谱仪获得煤基活

5、性炭。电镜扫描实验发现活的红外光谱图，得到炭化和活化过程均降低了含氧官能团的数虽。化料颗粒表面凹凸不平，存在大量孔隙，孔－隙结构发达（２）采用同步热分析实验，测试在５Ｃ／ｍｉｎ、ＵＴＣ／ｍｉｎ、２（ＴＣ／ｍｉｎ三个不同升温对速率条件下煤基活性炭热分析曲线，分析及计算得到其特征温度并温分析其变化规律，划分的６个特征温度分别进行分析，发现由压块料到炭化料，特征度均有所升高，吸炭化料和炭化粉料特征温度相似，除了临界温度和干裂温度有所降低，活化料因为没有氧增重阶段，没有划分出活性温度和增速温度，并且活化料的临界温度最小，燃点温度最大，特征温度变化规律说明炭

6、化和活化过程对煤基活性炭影响比较大。（３）通过改进的ＫＡＳ非等温动力学分析方法对其氧化反应的动力学参数进行分析基比较，总结其变化情况，探讨不同生产阶段的煤基活性炭氧化自燃的规律；发现四个煤量活性炭中，结合表观活化能和热效应规律，炭化料在受热分解阶段活化能础较小，吸热和放热量均较大，因此，炭化料最易发生自燃。最后，以煤基活性炭基的基物理化学结构特性为基础，结合氧化动力学参数，对水分和孔隙结构特性与煤活性炭吸热量、挥发分与放热量的关联度进行分析。关键词:煤基活性炭；自燃；热分析；氧化特性研究类型：基础研究electronmicroscopyexperiment

7、srevealedthatthesurfaceoftheactivatedmaterialparticleswereunevenandtherewerealotofpores.(2)Synchronousthermalanalysisexperimentwasusedtotestthethermalanalysiscurvesofcoal-basedactivatedcarbonatdifferentheatingratesof5°C/min,10°C/min,and20°C/m