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。而煤的熱解技術一直是潔凈煤技術研究及其基礎研究的重要依托內容之一。煤熱解是低階煤進行加工轉化的工業(yè)基礎，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，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分析。

實驗條件：

•                      樣品：呼倫貝爾褐煤原煤

•                      質量：15.8mg

•                      儀器：Setline STA

•                      氣氛：氮氣，30mL/min

•                      溫度程序：

結果

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)生分子間縮聚反應和交聯(lián)鍵的斷裂反應，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分析。