清华大学学报(自然科学版)

作者：赵峰宇, 高伟, 聂仲恒, 姜海鹏

单位：大连理工大学 化工机械与安全系, 精细化工国家重点实验室, 大连 116024

关键词：原位热解飞行时间质谱,煤尘爆炸,含磷抑爆剂,抑爆机理

基金：国家自然科学基金面上项目(52374185);国家重点研发计划青年科学家项目(2022YFC3080700)

煤炭是中国能源结构中至关重要的一部分,研究煤尘爆炸高效抑爆技术、揭示煤尘爆炸抑制机理,对保障中国经济持续增长和工业化进程持续加速具有重要作用。该文采用原位热解飞行时间质谱(in-situ Py-TOF-MS)深入分析了原煤与含植酸煤样的热解特性和产物分布。研究结果显示:含植酸抑爆剂能够显著降低煤尘热解过程中轻质可燃气体(主要为CH4和CO等)和有机挥发物(主要为烯烃、芳香类化合物、酚类化合物、二羟基芳烃)的含量。含植酸细水雾热解产生的主要化学抑爆组分包括[(HO)2PO]2O、PO(OH)3和HOPO2等,这些小分子含磷组分能够通过消耗H和OH等关键火焰自由基,有效终止爆炸链式反应。添加含植酸抑爆剂后,煤尘样品的放热量下降了15.8 %,活化能从 11.3 kJ/mol升高到 16.4 kJ/mol。

来源：2024年第6期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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