内容简介

《煤氧化动力学理论及应用》针对煤的组成及结构复杂的特点，将煤的复杂自燃机理分解成基本结构单元开展研究，应用现代测试手段与量子化学计算技术对煤自燃过程中的微观结构变化与产热等特性进行测试与计算，总结出煤中易发生氧化与自由基反应的化学基本结构单元群，提出煤中所有活性结构单元的基元反应序列及机理，构建煤自燃的氧化动力学理论，并将该理论在煤自燃倾向性鉴定、确定煤自然发火期和防治煤自燃的高效化学阻化剂等方面进行应用。 《煤氧化动力学理论及应用》可供矿业工程、安全工程等相关专业的高等院校、科研院所的师生、研究人员及企业的技术管理干部参考使用。

《煤氧化动力学理论及应用》可供矿业工程、安全工程等相关专业的高等院校、科研院所的师生、研究人员及企业的技术管理干部参考使用。

作者简介

王德明，1956年8月生，贵州省遵义市人，博士，教授，博士生导师，中国矿业大学安全科学与工程国家重点学科学术带头人，煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室主任。1982年毕业于中国矿业大学，1987年获波兰克拉科夫矿冶大学硕士学位，1993年获中国矿业大学博士学位。主要从事煤矿安全的科研与教学工作。现为国家安全生产专家组专家，中国煤炭工业安全科学技术学会矿井通风专业委员会主任委员，中国煤炭学会煤矿安全专业委员会副主任委员，煤炭工业技术委员会防火灭火专业委员会专家。获国家科学技术发明二等奖1项、国家科学技术进步二等奖1项、国家级教学成果一等奖1项、国家发明专利9项，出版著作6部，发表学术论文200余篇。指导的研究生获全国百篇优秀博士论文1篇。享受政府特殊津贴，获得国家“百千万人才工程”煤炭行业专业技术拔尖人才、江苏省有突出贡献的中青年专家、全国优秀教师等荣誉称号。

图书目录

序前言Preface第1章绪论1.1研究背景1.2国内外研究现状1.3主要研究内容与技术路线1.3.1主要研究内容1.3.2技术路线参考文献第2章煤氧化动力学基础2.1煤的特性及煤自燃过程2.1.1煤的形成及分类2.1.2煤的化学结构及特性2.1.3煤自燃发展过程及其影响因素2.2热自燃基础2.2.1物质自燃理论2.2.2热动力学理论参考文献第3章煤的官能团分布及结构性实验3.1煤表面基团的红外漫反射实验3.1.1漫反射红外光谱原位技术3.1.2红外光谱谱图分析方法3.1.3煤表面基团的红外光谱测试实验条件3.1.4煤表面基团的红外漫反射光谱图3.1.5煤表面基团红外谱图的定量分析3.2煤的分子结构测试及模型构建3.2.1原煤结构的超声萃取及红外光谱分析3.2.2煤结构超声萃取产物的核磁共振分析3.2.3煤超声萃取产物的同步荧光光谱3.2.4煤的微观结构组成参考文献第4章煤自燃过程中的官能团变化及产热产物实验4.1煤低温氧化过程的官能团变化特性4.1.1程序升温流红外光谱测试4.1.2原位恒温流红外光谱测试4.1.3官能团变化特性分析4.2煤低温氧化过程的放热特性4.2.1煤氧化过程的热测试4.2.2初始放热温度4.2.3总放热量4.2.4放热量随温度的变化规律4.2.5煤在不同氧化阶段的放热量对比4.2.6活化能的微量热过程求解4.3煤低温氧化过程的气体产生规律4.3.1测试过程4.3.2 CO的产生与变化趋势4.3.3 CO2的产生与变化趋势4.3.4 C2Hy的产生与变化趋势参考文献第5章煤结构中的基本单元及反应活性5.1煤官能团结构单元的划分5.2煤分子结构的组成单元5.3煤自燃研究的量子化学方法5.3.1量子力学基础5.3.2量子化学计算方法5.3.3煤官能团结构单元量子计算分析5.4煤官能团结构单元的量子化学分析5.4.1计算方法分析5.4.2氧气的量子化学分析5.4.3煤表面官能团结构单元的量子化学分析5.4.4煤表面官能团结构单元活性分析参考文献第6章煤自燃过程的基元反应机理6.1煤自燃过程的反应类型分析6.1.1物理吸附6.1.2化学吸附及其缓慢氧化6.2官能团结构单元对氧气的吸附6.2.1煤氧吸附的分子振动特征6.2.2煤氧表面吸附态的量子化学研究6.2.3煤氧官能团结构单元吸附态的分子轨道及微扰能分析6.3煤的氧化反应过程6.3.1煤官能团结构单元的不同反应模式6.3.2煤官能团结构单元的反应过程6.4煤自燃过程的氧化动力学理论6.4.1煤自燃的氧化动力学模型建立6.4.2煤自燃的氧化动力学特性6.4.3煤自燃过程的氧化动力学分析参考文献第7章煤自燃倾向性氧化动力学鉴定方法7.1煤自燃倾向性及其鉴定意义7.2现有的煤自燃倾向性鉴定方法7.2.1绝热氧化方法7.2.2 CPT法7.2.3高温活化能方法7.2.4色谱吸氧法7.3煤自燃倾向性氧化动力学鉴定方法7.3.1原理与思路7.3.2特征参数及评价指标7.3.3应用情况参考文献第8章煤自然发火期氧化动力学确定方法8.1煤自然发火期及其确定的意义8.2现有的煤自然发火期的确定方法8.2.1统计比较法8.2.2类比法8.2.3实验室测定法8.2.4数学模型方法8.2.5综合法8.2.6对现有方法的评价8.3煤自然发火期的氧化动力学确定方法8.3.1基本原理8.3.2煤绝热氧化过程的时间度量方法8.3.3应用情况参考文献第9章防治煤自燃的高效化学阻化剂9.1阻化剂防灭火原理9.1.1阻化剂基本类型及特点9.1.2阻化剂防灭火原理9.2高效绿色化学阻化剂及其特性9.2.1高效化学阻化剂阻化原理及组成9.2.2高效化学阻化剂的阻化效果实验9.3高效化学阻化剂阻化微观结构研究9.4高效阻化泡沫及应用9.4.1高效阻化泡沫组成及特性9.4.2高效阻化泡沫的现场应用参考文献第10章全书总结中英文对照表