抗氧化剂硫辛酸抑制煤自燃效果及机理研究
高飞1
蒲锌格2
贾喆2
1.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁葫芦岛 125100;辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁葫芦岛 1251002.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁葫芦岛 125100
摘要：为了研究抗氧化剂硫辛酸(LA)对煤氧化自燃的阻化作用,采用程序升温试验探究LA对煤自燃倾向的影响并对比LA与氯盐阻化剂的阻化效果;通过电子自旋共振能谱(ESR)和傅里叶红外光谱(FTIR)等方法分析加入LA前后煤中的自由基类型、浓度及表面官能团的变化.试验结果表明:不同质量分数的LA(1％,2％,3％和4％)均可以抑制煤的自燃进程,经过质量分数为3％的LA处理后煤样的CO释放浓度和耗氧量均最小且阻化效果要明显优于相同质量分数下的物理阻化剂CaCl2和MgCl2;煤样经LA和MgCl2处理后,煤氧化过程中自由基类型、反应活性及相对浓度均低于原煤,2种阻化剂均可抑制煤氧化过程中-CH3和-CH2-的反应,减少-C=O和-OH的生成.但无论从阻化的效果,还是阻化的温度范围来说,LA的抑制效果始终强于MgCl2,并且2种阻化剂的作用机理不同.MgCl2是在80 ℃之前通过隔氧保湿作用阻化煤氧化反应的,LA是通过降低反应中自由基的类型及相对浓度,从根本上抑制自由基链式反应的引发及进行.根据试验结果推断:氧化型ALA和还原型DHLA均可作为氢供体,不断消耗煤氧化过程中的羟基自由基和过氧自由基,中和游离的碳自由基和碳氧自由基,从而降低整个链式反应过程中自由基的浓度和反应活性,阻断煤氧复合反应的发生.
关键词：煤自燃硫辛酸电子自旋共振能谱傅里叶红外光谱
分类号：TD75+2(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51874161)
论文发表日期：2024-05-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 534-545 )
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