煤炭自燃的条件是
煤炭自燃的条件是煤有自燃倾向性,且以破碎状态存在;有连续供氧条件;有积聚氧化热的环境。煤炭自燃简称煤自燃,是一个复杂的物理化学过程。煤炭自燃是自然界存在的一种客观现象,已经存在了数百万年,它是矿井火灾控制管理中的一个重要方面。从化学中可知,自燃是物质在空气中发生氧化作用而自动发生燃烧的现象,而燃烧则是物质剧烈氧化而发光、发热的一种化学现象,由此可知,煤炭自燃是煤长期与空气中的氧接触,发生物理、化学作用的结果。
影响自燃主要有以下几方面的因素:
1、水分:水分的含量及变化是影响煤自发热最主要的因素,当水蒸发时从外界吸收大量的热,冷凝时就将这些热传给煤粉,理论上讲,含水量增加1%将使煤温上升17℃。因此不能用水来冷却已经产生自发热的煤堆,这是因为冷却水很难将全部的煤浸透而只是让部份温度下降而已。
2、通风率:理论上在松散的煤堆中不流通的空气完全反应的话将使其温度上升2℃,实际上当高速流通的空气在提供煤以氧气的同时也会带走大量的热,而低速则恰好相反,尽管也提供相当数量的氧气但却不能带走其自发产生的热量。操作上长期置放的煤粉一定要压紧,清除周围的杂草勿使草根造成煤堆松质化,使空气容易进入,温度容易提高。
3、颗粒细度:与自发热成反比的关系,颗粒越小其表面积越大,与空气的接触越充分,更容易产生自热。但出于堆置上的考量,使煤堆不致于容易坍塌,一般会将其细度控制在一定范围。
4、挥发份:按挥发份可以将煤分为烟煤、褐煤、无烟煤,其热值递增,自发热可能性降低。而且由于煤粉飞灰都搀在生料中使用(G生料配料必须考虑到这一点),因此根据不同的燃煤要求不同配比的生料,烧成操作上也作调整。
5、温度:最重要的操作参数,跟据实验室检定,80℃以下温升其反应率反而下降,80℃其活性随温度上升而上升。
煤炭自燃会释放一氧化碳很危险,远离现场,拨打119火警处理。
煤炭自燃是一个复杂的物理化学过程,煤炭自燃是自然界存在的一种客观现象,已经存在了数百万年,它是矿井火灾控制管理中的一个重要方面。
从化学中可知,自燃是物质在空气中发生氧化作用而自动发生燃烧的现象,而燃烧则是物质剧烈氧化而发光、发热的一种化学现象,由此可知,煤炭自燃是煤长期与空气中的氧接触,发生物理、化学作用的结果。
扩展资料影响自燃主要有以下几方面的因素:
1、水份:水份的含量及变化是影响煤自发热最主要的因素,当水蒸发时从外界吸收大量的热,冷凝时就将这些热传给煤粉,理论上讲,含水量增加1%将使煤温上升17℃。因此不能用水来冷却已经产生自发热的煤堆,这是因为冷却水很难将全部的煤浸透而只是让部份温度下降而已。
2、通风率:理论上在松散的煤堆中不流通的空气完全反应的话将使其温度上升2℃,实际上当高速流通的空气在提供煤以氧气的同时也会带走大量的热。
3、颗粒细度:与自发热成反比的关系,颗粒越小其表面积越大,与空气的接触越充分,更容易产生自热。但出于堆置上的考量,使煤堆不致于容易坍塌,一般会将其细度控制在一定范围。
4、挥发份:按挥发份可以将煤分为烟煤、褐煤、无烟煤,其热值递增,自发热可能性降低。而且由于煤粉飞灰都搀在生料中使用(G生料配料必须考虑到这一点),因此根据不同的燃煤要求不同配比的生料,烧成操作上也作调整。
5、温度:最重要的操作参数,跟据实验室检定,80℃以下温升其反应率反而下降,80℃其活性随温度上升而上升。
参考资料来源:百度百科-煤炭自燃
空气对煤氧化的最初阶段的特征是氧在煤表面上物理吸附和化学吸附,在物理吸附时能放出与气体凝聚热相当的热量(即物理吸附热),空气中的氧分子与煤表面通过化学作用而形成的吸附。其吸附时放出的热量相当于化学反应执,比物理吸附热大的多。化学吸附是不可逆的。
氧气在煤表面发生化学吸附,并随之形成酸性官能团,如酚-OH,-COOH和CO。如有水存在或因煤的氧化除氢反应(即-CH2→CO-+H2O)而产生水,则同时还会有过氧化物、配合物等形式。后者浓度积累到一定值,且又达到一定温度时,氧化作用将自动加速,如果连锁反应不断进行,放出的热量不能及时排出,一旦达到煤的着火点温度就会引起自燃。
扩展资料:
煤氧复合作用假说认为煤自燃的主要原因是煤与氧气之间的物理、化学复合作用的结果,其复合作用是指包括煤对氧的物理吸附、化学吸附和化学反应产生的热量导致煤的自燃。该假说已在实验室的实验及现场的实践中得到不同程度的证实,因此得到了国内外的广泛认可。
早在1848至1870年间,人们便开始研究煤对氧的吸附作用,并认为煤对氧的吸附作用是煤自燃的一个重要因素。1870年瑞克特(Rachtan·H)研究得出,煤在一昼夜吸氧随煤种不同可达0.1~0.5ml/g;1945年琼斯(Jones E·R)提出,正常温度下烟煤的吸氧能力可达0.4ml/g。
在十九世纪末,霍尔丹(Haldanehe)和米切曼(Meachem)对煤矿井下实际发生的200多次自燃火灾进行了统计分析,并在实验中第一次观测到了煤自燃过程中出现的一氧化碳及其它氧化产物,佐证了煤氧作用的假说。
参考资料:百度百科—煤自燃
(2)自热阶段。煤温开始升高至其温度达到燃点的过程叫自热阶段。自热过程是煤氧化反应自动加速、氧化产生热量逐渐积累、温度自动升高的过程。具有以下特点:①氧化放热较大,煤温及其环境温度升高②空气中CO、CO2含量显著增加,并散发出煤油味和其他芳香气味③有水蒸汽生成,火源附近出现雾气,在支架及巷道壁上凝有水珠④微观结构发生变化。
(3)燃烧阶段。煤温达到其自燃点后,若能得到充分的供氧(风),则发生燃烧,出现明火。这时会产生大量的高温烟雾,其中含有CO、CO2以及碳氢类化合物。若煤温达到自燃点,但供风不足,则只有烟雾而无明火,此即为干馏或阴燃。
(4)熄灭。及时发现,采取有效的灭火措施,使煤温降至燃点以下,燃烧熄灭
提示:
关于煤炭自燃的原因,有多种学说解释,普遍认可的是煤氧复合作用学说,其主要观点是:煤在常温下吸收空气中的氧气,产生低温氧化,释放热量和初级氧化产物,由于散热不良,热量积聚,温度上升,加速了低温氧化作用进程,最终导致自然发火。 煤炭自燃必须同时具备以下条件:(1)煤炭具有自燃的倾向性,并呈破碎状态堆积存在
关于煤炭自燃的原因,有多种学说解释,普遍认可的是煤氧复合作用学说,其主要观点是:煤在常温下吸收空气中的氧气,产生低温氧化,释放热量和初级氧化产物,由于散热不良,热量积聚,温度上升,加速了低温氧化作用进程,最终导致自然发火。
煤炭自燃必须同时具备以下条件:
(1)煤炭具有自燃的倾向性,并呈破碎状态堆积存在。
(2)连续的通风供氧维持煤的氧化过程不断地发展。
(3)煤氧化生成的热量能大量蓄积,难以及时散失。
(4)以上两三个条件同时存在且时间大于煤炭的自然发火期。
(1)煤有自燃倾向性,且以破碎状态存在;(2)有连续的供氧条件;(3)有积聚氧化热的环境;(4)上述三个条件持续足够的时间。煤大体上由有机物和无机物组成,主要可燃元素是碳(约占65%~95%),其次是氢(约占1%~2%),并含少量氧(约占3%~5%,有时高达25%)、硫(约占10%),上述元素一起构成可燃化合物,称为煤的可燃质。除此之外,煤中还含有一些不可燃的矿物质灰分(5%~15%,也有高达50%)和水分(一般在2%~20%之间变化),这些物质称为煤的惰性质。
煤被空气中的氧气氧化是煤自燃的根本原因。煤中的碳、氢等元素在常温下就会发生反应,生成可燃物co、ch4及其他烷烃物质。煤的氧化又是放热反应,如果热量不能及时散发掉,将使煤的堆积温度升高,反过来又加速煤的氧化,放出更多的可燃质和热量。当热量聚集,温度上升到一定值时,即会引起可燃物质燃烧而自燃。
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(2)巷道内可闻到特殊气味。煤炭在自燃过程中所产生的各种气体有一种类似煤油、松节油的特殊气味,当能闻到这种气味时,说明煤已自燃到相当程度。
(3)人体感到不舒服。煤炭温度上升时,必然产生一氧化碳、二氧化碳等气体,人呼吸到这种气体就会感到头疼、闷热、疲乏、四肢无力等。
(4)从火区流出的空气和水的温度增高。
从上述煤炭自燃的外部特征可以确认该地区煤炭是否已开始自燃。但是,某些征兆,对不同的人,感觉是不一样的。可是,对于在现场没有检测仪器的情况下,学会识别自燃发火的外部征兆,对于及时发现和采取有效的自救防护措施,保证人身安全等都具有重大意义。当然,利用气体分析法来识别初期火灾,是目前国内、外普遍采用的比较可靠的方法。
1、视觉。人用肉眼可见水蒸气凝聚在支架或巷道表面上,形成水珠,俗曰“煤壁出汗”,这是火灾外部征兆。
2、味觉。人们能嗅到煤油味、汽油味、松节油味或焦油味。经验证明,当人们嗅到焦油味时,煤炭自燃已发展到相当严重的地步。
3、温度感觉。煤炭在自燃过程中要放出热量,因此,从该处流出的水和空气的温度较正常时高。
4、疲劳感觉。煤在自燃过程中,产生一氧化碳、二氧化碳,使人体有病态反应,如头痛、精神不振、不舒服、有疲劳感。
(二)、煤炭自然发火常见地点
断层附近、采煤工作面进风巷、回风巷和停采线附近、遗留的煤柱、破裂的煤壁、巷道的高冒处、密闭内、溜煤(矸)眼、煤仓、联络巷及浮煤堆积的地方是自燃发火高发地区。
为了防止煤炭"自燃",最有效的方法是尽量减少煤与空气的接触,例如把煤堆实,或在煤堆表面洒上一层覆盖粉。并定期检测煤堆的温度,一旦发现温度接近60℃,则及时做散热处理,例如把高温区域内的煤挖出来迅速散热等。注意,千万不能在高温区加水,这样反而会加速煤的氧化和自燃。