含氧中间产物变化规律及其在煤低温氧化过程中的作用

煤中活性基团与氧反应生成含氧中间产物对煤自燃过程具有重要影响,然而,由于其处于中间态,难以直接获得含氧中间产物的变化规律,导致含氧中间产物在煤自燃过程中的作用不清晰。为此,提出了一种利用煤中活性基团在不同气氛下的活性差值来测试含氧中间产物的方法,并在这种方法的指导下,分别利用综合热重分析仪和原位红外对含氧中间产物的产生规律进行了研究。结果表明,煤中参与初始氧化反应的基团主要是亚甲基,亚甲基与氧气先生成过氧化物后在一段温度范围内累积,当温度大于80℃之后开始逐渐分解产生气体和其他类型的含氧中间产物。煤化程度越低的煤生成的含氧中间产物越不稳定,容易进行下一步反应并释放大量热量,含氧中间产物的稳定性决定了煤氧化发展进程,尤其是在煤低温氧化过程中起到了承上启下的关键作用,因此可以通过替代氧化破坏煤中活性基团或提高含氧中间产物的稳定性来实现防治煤炭自燃的目的。