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随着我国优质煤资源储量的减少,低阶煤尤其是褐煤的利用逐渐被重视,但高水分含量在很大程度上限制了对其直接利用,必须在使用之前进行干燥提质预处理。而提质后的褐煤在运输及存储过程中,又会因其丰富的孔隙结构和表面活性基团,极易发生氧化自燃引起危害,探讨低温氧化机理与预防煤炭自燃是褐煤利用中必须解决的关键问题。针对此,本文以锡盟褐煤为研究对象,从与褐煤物理和化学结构直接相关的因素入手,考察干燥温度和干燥时间对提质褐煤低温氧化特性的影响,以期通过对褐煤及其提质样低温氧化行为的掌握,为褐煤高效、安全利用提供理论依据。基于褐煤与提质褐煤在低温氧化过程中质量、热量及活性组分的变化与其物理化学结构的关联,对不同干燥条件下的提质褐煤低温氧化特性进行实验分析,得到以下主要研究结果:(1)褐煤及提质褐煤的吸氧量受到多方面因素的影响,主要包括煤中水分的形态和含量、孔结构的破坏程度以及活性组分含量等。干燥时间和干燥温度通过褐煤中水分的脱除程度、孔结构的变化和活性组分含量综合作用于提质褐煤的吸氧行为。(2)干燥温度是影响提质褐煤低温氧化过程中质量、热量及活性组分变化规律的主要因素。氧化温度低于150oC,干燥温度较高的煤样由于活性脂肪族C-H组分含量的减少使其相对不易发生氧化;氧化温度高于150oC,干燥温度越高,提质程度加深,在氧化过程中生成的含C=O类(醛类、羧酸类、醌类与酮类等)化合物稳定性较高,生成速率较快,提质温度较高的褐煤在氧化过程中的质量增加与热量释放量都较高。(3)干燥时间对提质褐煤低温氧化特性的影响与提质温度关系密切。提质温度为80oC,随干燥时间的增加,低温氧化较易发生,即质量增加量与热量释放量增加,且活性脂肪烃C-H组分的转化速率与C=O类化合物(醛类、羧酸类、醌类与酮类等)的生成速率增大;提质温度为160oC、240oC与320oC,随干燥时间的变化,低温氧化过程中质量、热量及活性组分变化相对不明显。(4)不同干燥条件下制得的提质褐煤中脂肪族C-H组分和含氧官能团的含量与存在形式的不同是导致其低温氧化行为差异的主要原因。煤低温氧化起源于氧分子进攻煤中活性脂肪族C-H组分,并氧化生成含C=O类化合物。不同提质煤中活性C-H组分含量不同,与活性C-H组分相连的官能团不同,导致C-H组分发生的氧化反应是不同的,含C=O类化合物的转化途径也有所差别,这决定了不同提质煤低温氧化行为的差异。