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标题 | 关于用热重分析仪进行煤的工业分析的研究报告 |
技术领域 | 仪器仪表 |
行业 | |
简介 | |
内容 |
煤的工业分析又叫煤的实用分析。它通过规定的实验条件测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳含量的百分数。 煤的工业分析测定的是煤的全水分。煤的灰分是指煤在完全燃烧后留下的残渣。它与煤中存在的矿物质不完全相同,这是因为在燃烧过程中矿物质在一定的温度下发生一系列的氧化、分解和化合等复杂反应。煤的挥发分是煤在隔绝空气条件下受热分解的产物。它的产生量、成分结构等与煤的加热升温速度及温度水平有关。挥发分不是煤中的现存成分。 因此可知,煤工业分析必须规定明确的实验条件,测定的水分、灰分、挥发分等含量是在一定实验条件下得到的,是一种相对的鉴别煤工业特性的成分数据。通过煤的工业分析,即可大致了解该种煤的经济价值和基本性质。 传统的煤的工业分析方法为: 一、水分测定 表一:热重分析仪测得的煤样工业分析结果 实际上,若实验室拥有一台高精度、软件功能强大的热重分析仪的话,煤的工业分析也是可以在热重分析仪上完成的。我们用梅特勒-托利多公司生产的TGA/SDTA851e型热重分析仪已经完成了多项煤的着火点测试、煤的挥发分释放特性测试及煤的燃烧燃尽特性测试。现在,我们又通过一系列的测试和比较,研究出用该热重分析仪进行煤的工业分析的测试方法。 通过一系列的试验,我们确定的实验方法为:取一定量的煤样放入热重仪后,先从25°C升温至105°C,升温速率80°C/min,气氛为N2,流量180ml/min;然后在105°C下保持恒温1小时,气氛为N2,流量180ml/min;然后105°C升温至850°C,升温速率80°C/min,气氛为N2,流量180ml/min;温度一旦到达850°C,马上切换气氛为O2,流量180ml/min,维持该温度一个半小时,至煤样完全灼烧干净达到恒重为止。整个过程的保护性气体均为N2,流量为20ml/min。在整个过程中,煤样一旦放入,一直到实验完毕才取出,热重仪自动称取每一时刻的重量。 由热重分析仪所获得的工业分析结果由实验汇总如表一,由传统的工业分析方法所获得的结果见表二。 表二:由传统的工业分析方法测得的煤样工业分析结果 比较用热重分析仪所做的工业分析结果以及由传统的工业分析方法所获得的结果,发现两种方法所得水分、挥发分、灰分与固定碳的百分含量的差别基本上在2%左右。这说明由热重分析仪对煤质进行工业分析是完全可行的,它的结果依照传统的工业分析结果具有较强的可靠性。 对比传统的工业分析方法,用热重分析仪对煤质进行工业分析的优越性是显而易见的:样品一旦放入炉内,整个过程连续而自动地进行,质量的测定也是在保证高精度的前提下不断地自动完成;强大的软件功能在实验完成后能够快捷而准确地给出各阶段的实验结果;避免了繁琐的不断反复称量所带来的人工误差,也避免了复杂的劳动及手工计算。因此,热重仪方式的工业分析的方便、自动、快捷、准确是值得我们推广和应用的。 当然,有一点要注意的是,为了保证用热重分析仪进行工业分析的准确度,煤样的量应该稍大一些,不宜少于20mg。
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