为了研究氧浓度对煤氧化活化能的影响,使用程序控温设备在受控氧浓度(21%、12%、10%、7%、5%和3%)下对煤样品进行低温氧化实验。测量了与温度相关的氧消耗速率和气体生成,并确定了每种条件下的临界温度,从而将氧化过程分为两个不同阶段。根据氧消耗速率推导的Arrhenius方程,对每个阶段进行了动力学分析。根据线性化的Arrhenius图的斜率确定了表观活化能。结果表明,活化能强烈依赖于氧浓度,数值从21% O2下的12.98 kJ·mol−1增加到3% O2下的25.11 kJ·mol−1。在临界温度处观察到了活化能的显著差异——例如,在21% O2下,临界点以下的活化能为12.98 kJ·mol−1,以上为41.72 kJ·mol−1。此外,为采空区气氛确定了6% O2的安全阈值,为防止煤自燃提供了重要指导。
刘等(周)研究了这个问题。