卤盐类阻化剂主要是一类具有吸水性的含有卤素元素的无机盐,其中蕞常用的是CaCl2,MgCl2和NaCl的水溶液。这些阻化剂可以在煤体表面形成水膜层从而阻断氧气与煤体接触,并可以使煤处于含水潮湿的状态。由于卤盐类阻化剂中含有水,所以在煤自燃过程中,水通过汽化时吸热可以给煤体降温,减小了煤的升温速率,从而在一定程度上抑制了煤的自燃。同时卤盐阻化剂处理的煤,减少了煤氧化反应中的官能团,并有助于阻止自由基反应,抑制氧化反应速度。卤盐类阻化剂价格比较低廉,但是其阻化时间具有一定的局限性,卤盐类阻化剂中的水分被蒸发完后,其阻化作用将明显降低。
此类阻化剂成本较低,来源广泛,工艺简单,阻化效果较好。
阻化剂是阻止煤炭氧化自燃的化学药剂,又称阻氧剂。阻化防火实际上是进一步扩大和利用以水防火的作用
它是利用阻化剂的物理特性制成溶液或乳浊液喷洒在煤体表面或灌注于采空区、煤柱里面,附着在煤体表面,吸收空气中的水分后在煤的表面形成含水液膜,起到隔氧阻化作用。同时,煤体表面液膜中的水分蒸发时可吸热降温,防止煤温升高而使氧化速率加快,从而抑制煤的自热和自燃。另一方面,阻化剂可与煤分子中易于被空气低温氧化的活性物质单体相互吸引,提高了活性物质的活化能,减少了活性分子间的有效碰撞机会,从而抑制和延缓了煤的自燃,起到了一种负催化作用。
阻化剂阻化防火机理主要有以下几个方面:
(1)隔绝煤与氧气的接触。阻化剂一般是具有一定黏度的液体或者液固混合物,能够覆盖包裹煤体,使其煤体与氧气隔绝。
(2)保持煤体的湿度。阻化剂一方面含有水分,并且一些阻化剂具有吸收空气中的水分使煤体表面湿润的功能,这样煤体的温度在有水分的作用下就不容易上升。
(3)阻化剂作为一种化学成分加入到煤的自由基链式反应过程中,生成一些稳定的链环(也有学者提出是与煤分子发生取代或络合作用),提高煤表面活性自由基团与氧气之间发生化学反应的活化能,使煤表面活性自由基团与氧气的反应迅速放慢或受到抑制,从而起到阻止煤炭自燃的作用,。
(4)加速热量的散失,这表现在两个方面,一方面阻化剂本身导热性相对于煤体,特别是破碎的煤体要好,另一方面是阻化剂内水分的蒸发要吸收大量的热。
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