作者：肖旸; 李达江; 吕慧菲; 邓军煤离子液体动力学表观活化能机理函数
摘要：煤自燃灾害是威胁我国煤炭资源保护与利用的主要灾害之一,不仅造成巨大的经济损失,而且释放大量有毒有害气体,引发严重的生态问题。阻化技术在防治煤自燃方面取得了很好的效果,而离子液体以其优良的物理化学特性以及绿色环保等优点,在煤自燃防治领域受到广泛关注。煤自燃的发生是由于煤和氧的反应,通过自活化等因素提供反应动力。为了考察咪唑类离子液体对煤氧化动力学的影响,开展热分析实验测试,采用Flynn Wall Ozawa,FWO方法计算煤氧化表观活化能(E a)和指前因子(A),用Popescu法计算机理函数。结果表明:转化率(α)一定时,随着升温速率的增加,达到相同程度的氧化温度出现一定的滞后性。离子液体处理煤样均改变了其反应机理函数,增大了煤氧化反应路径,使煤反应路径从一维扩散向多维扩散转变。煤达到着火点之前,随着α的增加,E a,A值也随之增加,但发生自燃以后,随着α的增加,E a,A值开始逐渐降低。离子液体增加了煤分子成为活化分子的门槛,降低了活化分子反应速度,不同程度上均起到抑制煤自燃反应的作用;同时,发现[BMIM][BF 4]对煤自燃抑制效果较好。α在0.2~0.6,IL-untc的E a值最低,说明离子液体对煤在不同程度上起到一定的抑制作用。研究结果可为离子液体抑制煤自燃领域提供基础,对煤自燃防治工作起着指导性的作用。
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