Resumen

En este artículo se han llevado a cabo una serie de experimentos para estudiar la combustión espontánea y el mecanismo de oxidación del carbón tras la inmersión en agua e investigar su tendencia a la combustión espontánea, analizar la dificultad de la combustión espontánea de muestras de carbón en diferentes condiciones de inmersión en agua y establecer un modelo cinético de la oxidación del carbón por inmersión en agua (tomando el carbón Bulianta 12# como caso de estudio). Se basan en la adsorción física de la oxidación, la microscopía electrónica de barrido (SEM), la espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), la termogravimetría y el calentamiento en baño de aceite. El SEM se ha utilizado para analizar las características de la estructura de los poros del carbón en diferentes condiciones de inmersión en agua (muestras de carbón saturadas de agua en diferentes condiciones de pérdida de agua hasta el secado completo de las muestras de carbón); el FTIR sirvió para investigar las características de la estructura química molecular de la superficie del carbón antes y después de su inmersión en agua. Mediante experimentos de oxidación a temperatura programada combinados con análisis FTIR y análisis cromatográfico de gases (GC) de los productos gaseosos, ha sido posible estudiar los cambios de la estructura molecular y los productos gaseosos en la superficie de las muestras de carbón a diferentes temperaturas y condiciones de inmersión en agua. Se ha estudiado cuantitativamente la velocidad de reacción de oxidación de las muestras de carbón 12# de la mina Bulianta de Shendong bajo diferentes condiciones de contenido de agua durante el proceso de combustión espontánea. Se ha abordado correspondientemente la dificultad de la combustión espontánea de las muestras de carbón. Se ha propuesto un modelo cinético desde la perspectiva del consumo de oxígeno. Se ha utilizado la termogravimetría-calorimetría diferencial de barrido (TG-DSC) para analizar y estudiar el proceso de oxidación exotérmica antes y después de la inmersión del carbón. Desde la perspectiva de la intensidad exotérmica de la reacción carbón-oxígeno, se ha desarrollado un modelo cinético de oxidación para muestras de carbón inmersas con el fin de determinar cualitativamente su tendencia a la combustión espontánea. Los resultados han demostrado que el aumento de la superficie específica incrementa el riesgo de combustión espontánea, y que las muestras de carbón tras su remojo y secado tienen una mayor tendencia a la combustión espontánea que el carbón en bruto. El contenido de humedad de la muestra de carbón que da lugar a las condiciones de ignición más fáciles es del 16,05%. Independientemente del contenido de humedad, la temperatura crítica se mantiene en 65-75°C, y debe evitarse que la temperatura del carbón restante en la gavilla supere este valor crítico.

• Materias:Bioquímica Reacciones químicas Química farmacéutica Química analítica Química de los alimentos
• Subjects:Biochemistry Chemical reactions Chemistry pharmaceutical Analytical chemistry Food chemistry
• Palabras claves:muestras de carbón, combustión espontánea, diferentes condiciones de inmersión en agua, carbón, modelo cinético, contenido de humedad, diferentes condiciones de contenido de agua, diferentes condiciones de pérdida de agua, experimentos de oxidación a temperatura programada, oxidación del carbón por inmersión en agua
• Keywords:coal samples, spontaneous combustion, different water immersion conditions, coal, kinetic model, moisture content, different water content conditions, different water loss conditions, programmed temperature oxidation experiments, water immersion coal oxidation