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煤矿用输送带热解过程特征研究
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作者 张铎 李艳 +3 位作者 文虎 钱万学 刘茂霞 王伟峰 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第1期202-210,共9页
带式输送机作为煤炭运输系统的中枢,在提升煤炭开采效率的同时也存在着火灾隐患。为探明煤矿用输送带热解过程,探索其发生热解后的行为特征,选取PVC-800S型输送带样品,通过热重-红外联用(TG-FTIR)试验,研究4种不同升温速率(5,10,15,20℃... 带式输送机作为煤炭运输系统的中枢,在提升煤炭开采效率的同时也存在着火灾隐患。为探明煤矿用输送带热解过程,探索其发生热解后的行为特征,选取PVC-800S型输送带样品,通过热重-红外联用(TG-FTIR)试验,研究4种不同升温速率(5,10,15,20℃/min)下输送带的热解特性,分析热解过程中不同阶段样本质量、物质结构及气体生成演变特征。结果表明:不同升温速率下,TG/DTG曲线、气体产物等具有相似规律和趋势,随升温速率增加,各参量特征值向高温区发生偏移;输送带热解经历4个明显失重阶段,第1,2失重阶段发生聚合物链的断裂和降解,多烯共轭结构断裂、热解产物交联、异构和芳香化;第3,4失重阶段主要为PVC中挥发分的失重以及剩余有机组分的碳化;热解过程中有CO_(2),H_(2)O,HCl,NO_(2)等气体逸出,其中第1失重阶段主要逸出HCl,NO_(2),CO_(2),H_(2)O,其中,CO_(2),H_(2)O逸出最多;第2,3失重阶段主要逸出CO_(2),H_(2)O,NO_(2),且逸出浓度均较高;第4失重阶段主要逸出NO_(2)。研究可为煤矿用输送带火灾早期阶段的预警提供相应理论参考。 展开更多
关键词 煤矿用输送带 热重-红外联用 多升温速率 热解气体
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二水草酸锌脱水的热分解动力学研究 被引量:17
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作者 张伟南 袁誉洪 +1 位作者 李丽清 陈栋华 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2004年第1期33-37,共5页
提出一种多升温速率-等温法确定机理函数g(α)的新方法;并用迭代的等转化率法求出较为可靠的活化能Ea;在Ea和g(α)的基础上计算出指前因子A.用该法对二水草酸锌(ZnC2O4·2H2O)脱水反应的热分解动力学三因子进行了求算,得出Ea为87.22... 提出一种多升温速率-等温法确定机理函数g(α)的新方法;并用迭代的等转化率法求出较为可靠的活化能Ea;在Ea和g(α)的基础上计算出指前因子A.用该法对二水草酸锌(ZnC2O4·2H2O)脱水反应的热分解动力学三因子进行了求算,得出Ea为87.22kJ·mol-1,A为4.2120×108~7.2328×108s-1;以及随机成核和随后生长型机理函数Am(Avrami-Erofeer),其积分形式g(α)=犤-ln(1-α)犦m-1和微分形式f(α)=m(1-α)·犤-ln(1-α)犦(1-m-1),调节因子m=1.85~2.00. 展开更多
关键词 二水草酸锌 脱水反应 热分解动力学 多升温速率-等温法 等转化率法 活化能 机理函数 非等温动力学 指前因子
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高岭土/二甲亚砜插层复合物脱嵌反应热动力学 被引量:11
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作者 秦芳芳 何明中 +1 位作者 崔景伟 陈强 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2343-2348,共6页
采用TG和XRD研究了高岭土/二甲亚砜插层复合物的脱嵌反应过程,提出了一种新的动力学计算方法.首先用迭代的等转化率法求得反应的活化能Ea,然后用M alek法拟合得到最可能的机理函数G(α)和f(α),最后用多升温速率-等温法求得了指前因... 采用TG和XRD研究了高岭土/二甲亚砜插层复合物的脱嵌反应过程,提出了一种新的动力学计算方法.首先用迭代的等转化率法求得反应的活化能Ea,然后用M alek法拟合得到最可能的机理函数G(α)和f(α),最后用多升温速率-等温法求得了指前因子A.研究结果表明,高岭土/二甲亚砜的插层物脱嵌反应的活化能Ea=86.65 kJ/mol,指前因子A位于1.6050×10^8~3.6151×10^8s-1之间.其反应机理为n级的化学反应,机理函数是G(α)=[1-(1-α)^1-n]/(1-n),f(α)=(1-α)n.n值和升温速率有一定的关系,当升温速率较大(30℃/m in)或较小(5℃/m in)时,n=1.5,当升温速率为7~25℃/m in时,n=1.6。 展开更多
关键词 高岭土/二甲亚砜 迭代法 Malek法 多升温速率-等温法 热分析动力学 1
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硫化亚铁的热分析动力学 被引量:10
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作者 赵声萍 蒋军成 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期164-167,173,共5页
利用热重(TG)分析和差示扫描量热(DSC)法考察FeS受热氧化性质的特点,运用多升温速率法计算FeS的动力学参数。结果表明:FeS试样的DSC曲线有2个明显的峰,在143℃左右有1个由相变引起的吸热峰,在高温段有1个氧化放热峰;其TG曲线呈恒重→增... 利用热重(TG)分析和差示扫描量热(DSC)法考察FeS受热氧化性质的特点,运用多升温速率法计算FeS的动力学参数。结果表明:FeS试样的DSC曲线有2个明显的峰,在143℃左右有1个由相变引起的吸热峰,在高温段有1个氧化放热峰;其TG曲线呈恒重→增重→失重→恒重的变化规律,但是氧化起始温度较高,氧化过程缓慢;FeS热分解反应的平均活化能为125.89kJ/mol,指前因子为1.55763×1011s-1,其反应符合随机成核和随后生长动力学模型,最概然函数为G(α)=[-ln(1-α)]0.4124。 展开更多
关键词 动力学 硫化亚铁 多升温速率 活化能 反应机制函数 指前因子
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橡胶催化热解动力学分析 被引量:4
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作者 胡利芬 钟亚军 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期925-927,共3页
利用TG-DTG技术研究了橡胶催化热解过程,并采用多升温速率和单升温速率相结合的方法对热解第一阶段动力学数据进行分析。推导出橡胶热解反应级数为3/2,反应动力学方程为da/dt=2/(3^(1/2)a)·A exp(-E RT),表观活化能为148~162 kJ/m... 利用TG-DTG技术研究了橡胶催化热解过程,并采用多升温速率和单升温速率相结合的方法对热解第一阶段动力学数据进行分析。推导出橡胶热解反应级数为3/2,反应动力学方程为da/dt=2/(3^(1/2)a)·A exp(-E RT),表观活化能为148~162 kJ/mol,指前因子lnA为28~32。 展开更多
关键词 橡胶 TG-DTG 反应动力学 多升温速率 升温速率
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基于等转化率法的煤氧化自热动力学参数测试方法 被引量:12
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作者 仲晓星 候飞 +2 位作者 曹威虎 仲秋 朱迪 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1727-1737,共11页
准确获得煤氧化自热过程中的反应动力学参数是研究煤自燃及其特性的基础。针对现有方法尚无法获得煤自燃不同反应温度对应的动力学参数这一问题,开展了煤氧化自热动力学参数测试方法的研究。基于热分析动力学理论推导得到了以转化率为... 准确获得煤氧化自热过程中的反应动力学参数是研究煤自燃及其特性的基础。针对现有方法尚无法获得煤自燃不同反应温度对应的动力学参数这一问题,开展了煤氧化自热动力学参数测试方法的研究。基于热分析动力学理论推导得到了以转化率为纽带的煤氧化自热动力学参数计算模型,提出了多升温速率实验和恒温实验相结合的测试方法。为确定测试方法的最优参数,引入了煤氧化自热反应时间作为对比参量。采用绝热氧化测试装置和同步热分析仪开展了3种不同变质程度的干燥煤样在纯氧条件下的绝热氧化实验、多升温速率实验以及恒温实验。根据多升温速率实验结果,分析了升温速率对煤氧不同反应阶段整体质量变化量的影响,确定了煤氧化自热动力学参数测试的最大升温速率。在此升温速率范围内,依据推导的计算模型,对比分析了不同升温速率组合和转化率计算步长对动力学参数计算结果的影响,发现转化率计算步长主要影响动力学参数计算结果的疏密程度,而升温速率组合对动力学参数计算结果的影响不大。根据绝热氧化实验结果,综合考虑测试时间成本,确定了获得煤氧化自热动力学参数的最优实验和计算参数,并对其准确性和适用性进行了验证。结果表明:当升温速率组合为0.2,0.5,1.0,2.0℃/min,转化率计算步长为0.03时测试得到的煤氧化自热动力学参数与实际最为贴近。 展开更多
关键词 煤氧化自热 动力学参数 多升温速率 恒温 绝热氧化
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煤矿运输胶带热解动力学参数研究 被引量:7
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作者 张铎 刘茂霞 +3 位作者 呼少平 王振平 宋先明 王伟峰 《矿业安全与环保》 北大核心 2023年第2期52-58,共7页
为构建矿井胶带火灾早期预警体系,防控巷道外因火灾事故,利用热重—傅里叶红外光谱联用实验,结合热解动力学,研究5、10、15、20 K/min 4种升温速率下胶带的热解历程。结果表明:不同升温速率下的热重(TG/DTG)曲线、气体产物等具有相似规... 为构建矿井胶带火灾早期预警体系,防控巷道外因火灾事故,利用热重—傅里叶红外光谱联用实验,结合热解动力学,研究5、10、15、20 K/min 4种升温速率下胶带的热解历程。结果表明:不同升温速率下的热重(TG/DTG)曲线、气体产物等具有相似规律和趋势,随升温速率增加各参量特征值向高温方向滞后;胶带热解经历2个明显失重阶段,第一失重阶段发生交联缩聚热解反应,活化能E在105~107 kJ/mol,指前因子为15.92 min^(-1),第二失重阶段发生脱链解聚热解吸热反应和挥发分氧化放热反应,活化能E在130~220 kJ/mol,指前因子为37.13 min^(-1),高于第一失重阶段,两阶段热解过程可用Avrami-Erofeev方程表征。 展开更多
关键词 矿井胶带火灾 热重分析(TG) TG-FTIR 热动力学 动力学参数 多升温速率
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