升温速率和氧浓度对煤表观活化能的影响

为了研究升温速率和氧浓度对煤表观活化能的影响,基于同步热分析仪对长治常村矿煤样进行热重试验,在不同升温速率和氧浓度下,找出煤氧反应特征点温度T1—T5,并采用Coats-Redfern积分公式对试验结果进行分析计算,得出相应条件下煤表观活化能。结果表明,在一定范围内,由于煤样升温速率增加,反应速率增加,煤氧反应更容易进行,升温速率为2、5、10、20、30℃/min时的煤表观活化能分别为160.734 6、159.437 6、141.870 1、117.659 7、95.261 8 k J/mol,随升温速率增大而减小,其变化规律基本服从指数函数;另外由于氧浓度增大,煤分子中需要更多被激活的活性基团与氧分子反应,激活这些活性基团需要更多能量,氧体积分数分别为5%、10%、15%、21%、30%时的煤表观活化能分别为85.825 4、111.956 3、127.021 3、141.870 1、155.571 6 k J/mol,随氧浓度增大而增大,其变化规律基本服从对数函数。