STA測定褐煤原煤的熱解過程

      介紹

我國有大量的褐煤原煤資源，其綜合利用逐漸引起重視。而煤的熱解技術(shù)一直是潔凈煤技術(shù)研究及其基礎(chǔ)研究的重要依托內(nèi)容之一。煤熱解是低階煤進行加工轉(zhuǎn)化的工業(yè)基礎(chǔ)，對褐煤等低階煤資源進行綜合利用有重要的意義，不僅可以提高我國煤炭的利用效率及煤轉(zhuǎn)化經(jīng)濟效益，而且能減少溫室氣體排放，對生態(tài)環(huán)境具有保護作用。煤的熱解過程十分復(fù)雜，受到煤種類和熱解條件（熱解氣氛、混合比、粒度和升溫速率）等因素影響，可利用熱重分析 TGA 技術(shù)，表征測量原煤的熱解過程，對不同煤種和不同熱解條件下的熱解特性進行深入研究，進一步則可以進行熱解的動力學(xué)分析。

實驗條件：

•                      樣品：呼倫貝爾褐煤原煤

•                      質(zhì)量：15.8mg

•                      儀器：Setline STA

•                      氣氛：氮氣，30mL/min

•                      溫度程序：

結(jié)果

褐煤原煤樣品的TG-DTG曲線

樣品的 TG曲線如圖所示，是非常典型的熱解曲線，其熱解過程大致分為4個階段。 第一階段為50~200℃，失重速率較小，此階段主要是脫水、 脫氣階段即吸附物的析出階段；第二階段為200~350℃, 屬 于初級熱解階段，失重曲線下降平緩，煤失重比較少， 這是煤的軟化、熔融和生成小分子氣體的過程；第三階段為350~ 600℃，屬于活潑熱分解階段，失重速率在450℃左右出現(xiàn)最大值，此階段主要是煤的解聚和分解反應(yīng)為主，生成大量氣體和焦油，煤變成 半焦；第四階段為大于600℃，煤樣的TG曲線 和DTG曲線均呈緩慢下降趨勢，失重速率相對較小，此階段發(fā)生分子間縮聚反應(yīng)和交聯(lián)鍵的斷裂反應(yīng)，半焦變成焦炭。如果進一步測試不同速率下的TG曲線，則可以進行其動力學(xué)分析。