本书系统总结了煤尘结构与反应性的研究历程及内容体系，阐述了煤尘结构及其反应性研究的基本理论、方法和最新的重要成果，全书内容包括：煤尘的产生及其危害、煤尘结构与反应性研究进展、煤尘特性及其表征、煤尘理化结构及其吸附特性、煤尘表面润湿特性、低温条件下煤尘的绝热自热特性、慢速及快速升温条件下煤尘的燃烧特性、煤尘燃烧固相微结构演化特性、煤尘爆炸及抑爆响应特性等。
样章试读
目录
- 目录
前言
第1章绪论1
1.1煤尘的产生及其危害1
1.2煤尘结构与反应性研究进展2
1.2.1煤尘结构特性2
1.2.2煤尘润湿特性4
1.2.3煤尘反应性5
1.3本书的特色与创新9
参考文献10
第2章煤尘特性及其表征14
2.1粉尘浓度监测与采样14
2.1.1浓度监测方法14
2.1.2粉尘采样方法19
2.2煤尘的物质组成24
2.2.1煤尘的元素组成24
2.2.2煤尘的矿物质组成24
2.3煤尘粒度及其形状25
2.3.1煤尘粒度及其分布25
2.3.2煤尘粒度测试方法34
2.3.3煤尘颗粒形状特征41
2.3.4煤尘颗粒的分形特征44
2.4煤尘荷电特性54
2.4.1煤尘比电阻及其测试方法54
2.4.2煤尘荷电特性的影响因素55
2.5煤尘密度与导热性56
2.5.1密度表示及测试方法56
2.5.2煤尘导热性及测试方法60
2.6煤尘的空气动力学特性61
2.6.1粉尘运移描述方法61
2.6.2冲击波作用下沉积煤尘层的卷扬特性62
2.7本章小结70
参考文献71
第3章煤尘理化结构及其吸附特性73
3.1煤尘孔隙结构及其测试方法73
3.1.1孔隙分类73
3.1.2孔隙结构测试原理及方法74
3.2煤尘孔隙结构的吸附法测定76
3.2.1吸附等温线的类型76
3.2.2吸附回线的形态及其分类77
3.2.3孔隙结构及其对吸附回线的影响78
3.3煤尘表面化学结构分析79
3.3.1煤尘表面结构的红外分析79
3.3.2红外光谱谱峰的拟合及光谱参数计算82
3.4煤尘对气体的吸附作用特性87
3.4.1煤尘对常压甲烷的吸附87
3.4.2煤尘对高压甲烷的吸附91
3.4.3煤尘对甲烷吸附的影响因素分析94
3.5本章小结100
参考文献100
第4章煤尘表面润湿特性103
4.1煤尘表面润湿及其测试方法103
4.1.1表面润湿机理103
4.1.2润湿测试方法及其表征110
4.2煤尘理化结构及其对润湿的影响113
4.2.1粉体粒度113
4.2.2物质组成114
4.2.3孔隙结构126
4.2.4表面化学结构128
4.3煤尘润湿性的改善132
4.3.1表面活性剂及其作用机理132
4.3.2表面活性剂单体优选136
4.3.3临界胶束浓度的确定137
4.4煤尘润湿表面活性剂优化138
4.4.1实验试剂的原料选择138
4.4.2正交实验原理139
4.4.3正交实验结果141
4.4.4最优配方的确定153
4.5煤尘润湿过程及润湿模型155
4.5.1煤尘润湿过程的直接测定155
4.5.2煤尘润湿过程动力学模型159
4.5.3煤尘润湿影响因素控制模型163
4.6本章小结175
参考文献175
第5章低温条件下煤尘的绝热自热特性177
5.1绝热自热反应测试装置及方法177
5.1.1绝热自热测试原理177
5.1.2绝热自热测试装置177
5.2煤尘绝热自热温升特性178
5.2.1煤低温氧化交叉点温度及反应活化能178
5.2.2典型煤低温自热氧化特性180
5.2.3煤低温氧化反应的影响因素182
5.3煤尘绝热自热产气特性187
5.3.1典型煤尘自热气体的逸出特性187
5.3.2煤尘自热指标气体的确定190
5.4本章小结193
参考文献193
第6章慢速升温条件下煤尘的燃烧特性194
6.1热分析技术及方法194
6.1.1热重技术194
6.1.2差热分析技术196
6.1.3热分析联用系统198
6.2典型煤尘的燃烧反应历程及其影响因素199
6.2.1程控升温过程的预备性实验199
6.2.2不同气氛下煤尘热分解的比较200
6.2.3煤尘燃烧的TG-DTA分析202
6.2.4不同气氛下煤尘燃烧的TG-DTG曲线204
6.2.5煤尘着火与燃尽的影响因素分析206
6.2.6基于特性指数分析的煤尘燃烧评价208
6.3煤尘燃烧反应的动力学分析210
6.3.1燃烧反应动力学模型210
6.3.2反应动力学参数212
6.4基于TG-FTIR的燃烧气态产物析出特性214
6.4.1FTIR三维谱峰解析及归属214
6.4.2不同条件下气态产物的对比分析217
6.5本章小结220
参考文献220
第7章快速升温条件下煤尘的燃烧特性222
7.1基于沉降炉装置的煤尘燃尽率分析222
7.1.1快速升温粉体燃烧实验系统222
7.1.2不同气氛下煤尘的燃尽特性226
7.1.3不同气氛下煤尘的燃烧速率的差异228
7.1.4燃烧温度对两种气氛下煤尘燃尽特性的影响228
7.2煤焦孔隙结构演化及其受控因素分析229
7.2.1燃烧气氛的影响231
7.2.2燃烧温度的影响238
7.2.3燃烧时间的影响241
7.2.4煤焦孔隙结构与燃尽率245
7.3煤焦颗粒孔隙结构的非线性特征247
7.3.1分形理论简介及其应用247
7.3.2煤焦颗粒的分形特征及其测定方法249
7.3.3孔隙结构分形特征及其演化252
7.4煤焦颗粒表面形态的非线性特征254
7.4.1煤焦颗粒SEM图像的定性描述255
7.4.2煤焦表面SEM图像的经典统计分析256
7.4.3煤焦颗粒表面孔隙的形状因子及其分布265
7.5本章小结268
参考文献268
第8章煤尘燃烧固相微结构演化特性270
8.1煤焦表面化学结构及其演化270
8.1.1表面化学结构的FTIR测试方法271
8.1.2煤焦表面FTIR的测试结果及其定性分析272
8.1.3红外谱峰的归属及解析275
8.1.4芳氢与脂氢比及芳香度277
8.2基于XRD分析的煤焦微晶结构特征278
8.2.1XRD实验仪器及测试方法278
8.2.2X射线衍射原始谱图的处理279
8.2.3煤焦XRD谱图的定性分析281
8.2.4煤焦X射线衍射峰的归属与解析282
8.2.5煤焦XRD实验结果的定量分析285
8.3煤尘燃烧特性的灰色关联分析288
8.3.1灰色系统及灰色关联分析简介289
8.3.2灰色关联分析的方法与步骤290
8.3.3煤焦结构与其反应性的关联分析291
8.4本章小结293
参考文献293
第9章煤尘爆炸及抑爆响应特性296
9.1煤尘爆炸及其发生条件296
9.1.1煤尘爆炸简况296
9.1.2煤尘二次爆炸299
9.2煤尘爆炸特征参数及其受控因素300
9.2.1煤尘爆炸测试方法300
9.2.2煤尘爆炸特征参数302
9.2.3煤尘爆炸的影响因素303
9.2.4瓦斯煤尘多元多相体系的爆炸特性313
9.3煤尘爆炸固相产物特征315
9.3.1爆炸前后煤尘粒度变化315
9.3.2爆炸前后煤尘表面形态317
9.3.3爆炸前后煤尘表面官能团变化320
9.4煤尘爆炸气相产物特征324
9.4.1煤尘爆炸气相产物的生成分析324
9.4.2煤尘浓度与气体产物生成规律325
9.4.3煤尘爆炸压力和气体产物生成规律329
9.5含煤尘气固多相体系的抑爆响应特性332
9.5.1典型抑爆剂的特性及抑爆机理332
9.5.2瓦斯煤尘多相体系对抑爆剂的响应334
9.5.3煤尘爆炸抑爆效果分析341
9.6本章小结348
参考文献348
京公网安备 11010102004214号