邬剑明 王文文

（太原理工大学矿业工程学院，山西省太原市，030024）

1 引言

煤的低温氧化问题是煤化学领域的重要研究课题，同时低温氧化也是煤自燃的首要步骤和必经过程。煤的低温氧化，涉及一系列的复杂的物理化学过程，包括氧的物理化学吸附，氧化物中间体的生成，稳定态氧化物的形成，以及氧化物的热分解。煤低温氧化的外在表现主要体现在煤体温度升高以及指标性气体（CO2和CO）的释放。活化能是研究煤低温氧化的一个重要的动力学参数。煤低温氧化动力学能把温度变化和气体释放结合起来研究，同时由实验所得到的活化能为煤低温氧化提供理论依据。人们利用热分析仪器对煤低温氧化动力学进行了大量研究，但由此得出的表观活化能很难深入研究和理解煤的低温氧化机理。基于指标性气体（CO2和CO）进行动力学研究，可以更深入地研究煤低温氧化过程。因此本文依据指标性气体CO2和CO气体解析过程特性，进行活化能计算，进而进行机理分析。

2 实验部分

2.1 煤种

选取易于自燃的神东长焰煤作为实验用煤。首先将采取的新鲜煤样粉碎，筛分出粒径为0.180～0.250μm的煤样，粉碎新鲜煤样一部分直接用于实验，剩余的煤样充氮气保存。其工业分析和元素分析见表1。

表1 神东煤样的工业分析和元素分析

2.2 实验系统

实验采用本实验室研制的煤低温氧化模拟实验系统，其流程图如图1所示。该系统由反应器，保温设备，气路通道以及相应的监测设备等组成。……