0 引 言
煤的自燃是一个非常复杂的物理化学变化过
程，其主要参与物是煤和氧，煤对氧具有较强的吸
附能力。煤自燃要经历物理吸附、化学吸附和化学
反应三个阶段
[1]
，前两阶段对煤自然发火至关重要，
是煤自燃的前提步骤，是煤分子结构与氧在低温环
境下氧化所需氧的输送途径。因此，有效抑制煤氧
吸附过程，就能抑制煤氧化自燃的发生。有研究表
明，在相同平衡条件下，对不同煤级煤分别吸附
CH
4
、N
2
、CO
2
，结果表明吸附不同气体量的顺序为
CO
2
> CH
4
> N
2
[2]
。而煤吸附 N
2
强于吸附 O
2
，因此
CO
2
的存在必定会对煤低温吸附 O
2
过程有重要影
响
[3]
。对 CO
2
影响煤氧吸附过程进行分析，通过程
序升温实验，测定分析在通入不同浓度 CO
2
情况
下，煤样的气体产生量和耗氧情况，以证实 CO
2
对
CO
2
抑制煤氧吸附过程的实验研究
程红林
（阳泉煤业 （集团） 有限责任公司，山西 阳泉 045000）
摘 要：煤对 CO
2
的吸附能力较强，CO
2
分子会优先吸附在煤表面，减少 O
2
的吸附量，抑制
煤氧吸附过程。通过程序升温实验，研究 CO
2
对煤氧吸附的抑制作用，测定煤样在不同 CO
2
浓度下产生 O
2
、CO、CH
4
的浓度值，分析 CO
2
浓度对耗氧速率、CO 产生率的影响规律。结
果表明，37%～50%浓度的 CO
2
对煤体耗氧速率的抑制效果明显，对煤样的 CO 产生率及甲烷
浓度有降低作用，说明 CO
2
能够有效抑制煤氧吸附过程，防止煤炭氧化自燃的发生。研究结
果对 CO
2
防灭火技术的开发与应用具有指导作用。
关键词：CO
2
；煤氧吸附；程序升温；耗氧速率；抑制
中图分类号：TD75 文献标识码：A 文章编号：2095- 5979（2014）07- 0048- 03
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CHENG Hong- lin
( Yangquan Mining Industry( Group) Corporation Ltd., Yangquan 045000, China )
Abstract：Coal for CO
2
adsorption ability was strong, coal was preferentially adsorbed by CO
2
, which reduced the amount
of O
2
adsorption and inhibited the process of coal adsorption oxygen, the coal had strong adsorption ability to CO
2
. Through
carrying out temperature- programmed experiment, the inhibition that CO
2
affecting the process of coal adsorption oxygen
was studied, the concentration values of O
2
, CO, CH
4
that coal samples produced at different concentrations of CO
2
were
measured, and the discipline that CO
2
concentration influencing on consumption rate of oxygen and production rate of CO
were analyzed. The results showed that, when the concentration of CO
2
was 37%~50%, it had a significantly inhibitory
effect on the consumption rate of oxygen in the process of coal oxidation, and decreased the ratio that the amount of
releasing CO changing with temperature. CO
2
can effectively inhibit the process of coal adsorption oxygen, and prevent the
occurrence of spontaneous combustion of coal. The results of this experiment had guidance significance for the
development and application of fire prevention technology on CO
2
.
Key words：CO
2
; coal- oxygen adsorption; programmed temperatures；oxygen consumption rate; inhibition
收稿日期：2014- 05- 24；责任编辑：张 彤
基金项目：教育部第二类特色专业资助项目（TS2053）
作者简介：程红林 （1969 —），男，山西太谷人，通风工程师。E- mail：550384738@qq.com
引用格式：程红林. CO
2
抑制煤氧吸附过程的实验研究[ J ]. 煤炭与化工，2014，37 （7）：48 - 50，54.
试 验
研 究
Coal and Chemical Industry
煤 炭 与 化 工
第 37 卷 第 7 期
2014 年 7 月
Vol.37 No.7
July 2014
48
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