热分析法研究煤的燃烧特性

用普通热分析天平测量了煤粉燃烧着火温度,可燃性指数和反应动力学参数。指出将热重曲线发生明显失重时的切线与其基线的交点对应的温度定义为着火温度较为合理;挥发份的总量和不同组成二者均能影响着火;用Anderson-Freeman差减微分法计算反应活化能和频率因子简单、适用。可燃性指数是表征煤在反应前期能力的重要指标,可用于评价火焰稳定性。同种但产地不同的煤,其燃烧特性可能有较大的差别。     

轧制油热稳定性与轧制钢板质量的探讨

借用日本引进的高压示差热分析仪（ＨＰ／ＴＧＤ－３０００型），在一定惰性气氛及载流条件下，对轧制油的ＤＴＡ、ＴＧ曲线进行研究，测试所得结果重现性和稳定性均好，从４种油的ＤＴＡ、ＴＧ曲线分析和实验室板面结果得知，在轧制过程中加入低挥发性油类，只要足以保证在轧制过程中的润滑，不要或少要有低链烃热分解的油类。该测试方法能将不同的轧制油分类，确定油３７５℃时的挥发量和残碳量，开始和最终反应温度，以及区别轧制油各链烃的反应速度。     

热分析技术在氟碳铈矿分解动力学中的应用

采用ＴＧ－ＤＴＡ热分析技术研究氟碳铈晶体粉末的分解动力学。ＴＧ法测得反应表观活化能Ｅ＝１７７ｋＪ／ｍｏｌ，反应级数ｎ＝１．１。ＤＴＡ法测得反应表观活化能Ｅ＝１９１ｋＪ／ｍｏｌ，反应级数ｎ＝０．９。两者吻合较好，表明热分析技术在氟碳铈矿分解动力学中可以得到良好的应用。     

氟碳铈精矿加碳酸钠焙烧反应动力学研究

利用ＴＧ－ＤＴＡ图，分别用Ｆｒｅｅｍａｎ－Ｃａｒｒｏｌｌ法和差减微分法计算了氟碳铈精矿添加１０％Ｎａ２ＣＯ３焙烧反应的动力学。ＴＧ曲线计算得到反应的表观活化能Ｅ＝１８３．６ｋＪ／ｍｏｌ，反应级数ｎ＝０．８２ＬＤＴＡ曲线计算得到反应的表观活化能Ｅ＝１７６．６ｋＪ／ｍｏｌ，反应级数ｎ＝０．６１，二者差别不大。     

不同种类生物质的燃烧特性分析

通过热重分析方法研究了不同种类的生物质在不同燃烧条件下的燃烧过程及其动力学特性。在升温速率分别为20、30和40℃/min,加热终温900℃的条件下,得到了不同种类的生物质燃烧的TG、DSC曲线,研究了加热速率和含氧量对燃烧过程的影响,建立了生物质燃烧的反应动力学方程,由Coats-Redfern积分法得到了生物质燃烧动力学参数,分析了不同试样的活化能和频率因子。     

高炉喷吹混合煤的燃烧特性及动力学分析

利用热重分析天平,研究非等温燃烧条件下无烟煤、贫煤与高挥发分烟煤的混合煤试样的燃烧特性及其反应动力学参数。考察了不同配比混合煤试样的挥发分初析温度、着火温度、最大燃烧速率和燃尽特性等燃烧特征参数,求出了反应的动力学参数活化能Ea和指前因子A。研究结果表明：随着烟煤配入量的增加,混合煤的挥发分初析温度、着火温度和燃尽温度...     

稀土催化劣质燃煤燃烧动力学研究

用热重分析法研究了江西丰城劣质燃煤的燃烧特性和稀土助燃添加剂对该煤燃烧催化的动力学。结果表明 ,劣质燃煤具有反应活化能高 ,分解反应不完全等特性。稀土燃煤添加剂能改变燃烧反应历程 ,大大加速煤燃烧反应速率 ,显著降低劣质煤燃烧反应活化能 ,因而有很好的助燃作用。揭示了稀土助燃添加剂的催化作用机理。     

生物质焦与煤混合燃烧特性及动力学分析

利用热重分析天平,采用非等温燃烧的方法对生物质热解产物——生物质焦与两种无烟煤混合试样的燃烧特性及其反应动力学参数进行了实验研究,考察了不同配比的混合试样的着火温度、燃烧速率最大时温度、燃尽温度和最大燃烧速率等燃烧特征参数,求出了反应的动力学参数活化能E_a和指前因子A.结果表明:活化能和指前因子均随混煤中生物质焦比例的增加而降低,存在动力学补偿效应;煤中掺入生物质焦后,试样燃烧的第一阶段和第二阶段的活化能分别呈现出"U形"曲线和"阶梯形"曲线的规律,且对混合燃料热解过程的作用要优于对固定碳燃烧过程的作用;活化能的计算表明生物质焦的存在有助于改善煤的着火性能,对煤的燃烧有催化促进作用.      

MTiO2（M=Mg,Ca,Sr,Ba）溶胶凝胶的合成和表征

在室温下用钛酸四丁酯的醇溶液和碱土金属硝酸盐Ｍ（ＮＯ３）２（Ｍ＝Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）溶液的反应经过溶胶－凝胶法制备了多氧钛酸盐。在酸性条件下所获得的无定形凝胶在７００和９００℃温度之间煅烧制得了高纯ＭＴｉＯ２晶体粉末。用粉末Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和能量色散电子显微镜、热重（ＴＧ）、差热分析（ＤＴＡ）和ＢＥＴ表面积测量仪等研究了多种样品。Ｓｒ和Ｂａ的钛酸盐化合物稳定性好并     

MTiO_2（M＝Mg，Ca，Sr，Ba）溶胶－凝胶的合成和表征

在室温下用钛酸四丁酯的醇溶液和碱土金属硝酸盐Ｍ（ＮＯ３）２（Ｍ＝Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）溶液的反应经过溶胶－凝胶法制备了多氧钛酸盐。在酸性条件下所获得的无定形凝胶在７００和９００Ｃ温度之间煅烧制得了高纯ＭＴｉＯ２晶体粉末。用粉末Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和能量色散电子显微镜、热重（ＴＧ）、差热分析（ＤＴＡ）和ＢＥＴ表面积测量仪等研究了多种样品。Ｓｒ和Ｂａ的钛酸盐化合物稳定性好并具有大的表面积，适合用作催化剂载体。     

不同热解半焦与高炉喷吹煤粉燃烧性能差异性

 研究不同半焦与喷吹煤粉的燃烧性能有利于半焦进行高炉喷吹、降低炼铁成本。通过改变热解温度、热解升温速率、热解保温时间和热解气氛在管式炉中制备了不同的半焦样品,通过工业分析和热重试验、结合比表面积、发热量和活化能变化对不同热解半焦和两种喷吹煤粉燃烧性能差异进行了分析。结果表明,不同热解条件下制备的半焦,其燃烧性能大多介于两种喷吹煤之间,热解温度是影响半焦反应性能最重要的因素,热解温度对活化能的影响呈现先减小后增大的趋势。不同热解温度制备的半焦孔隙结构均比喷吹煤发达,且累积孔容积和比表面积均呈现先增加后减少的趋势,孔隙特点与燃烧性能基本对应。550 ℃是制备高反应性半焦较适宜的热解温度。可以通过控制热解条件制备高反应性半焦,这有利于半焦在高炉喷吹中的应用。     

Thermogravimetric Analysis of Coal Char Combustion Kinetics

Four chars prepared from pulverized coals were subjected to non-isothermal and isothermal combustion tests in a thermogravimetric analysis(TGA)device.Three different test methods,i.e.,non-isothermal single heating rate(A),non-isothermal multiple heating rate(B),and isothermal test(C),were conducted to calculate the kinetic parameters of combustion of coal char.The results show that the combustion characteristics of bituminous coal char is better than that of anthracite char,and both increase of heating rate and increase of combustion temperature can obviously improve combustion characteristics of coal char.Activation energies of coal char combustion calculated by different methods are different,with activation energies calculated by methods A,B and C in the range of 103.12-153.77,93.87-119.26,and 46.48-76.68kJ/mol,respectively.By using different methods,activation energy of anthracite char is always higher than that of bituminous coal char.In non-isothermal tests,with increase of combustion temperature,the combustion process changed from kinetic control to diffusion control.For isothermal combustion,the combustion process was kinetically controlled at temperature lower than 580℃ for bituminous coal char and at temperature lower than 630℃ for anthracite char.     

CeO2及其复合催化剂对煤粉燃烧效率的影响

 利用热重分析法研究了稀土氧化物CeO2和其复合催化剂对煤粉燃烧特性的影响。研究了稀土氧化物及其复合催化剂的添加量、配比对煤粉燃烧特性的影响。结果表明：CeO2可以促进烟煤挥发分析出和燃烧,改善其燃烧性能,CeO2添加质量分数为4%时其催化效果最为显著;不同催化剂对无烟煤燃烧的催化效果各异,MnO2有利于挥发分析出,而CeO2促进了残碳的燃烧,其催化作用不同于烟煤;Ce-Fe-Mn系复合催化剂催化效果优于单组分催化剂,其中CeFeMn(3∶1∶1)的催化效果最佳。利用Coats-Redfern动力学模型分析了煤粉燃烧活化能、指前因子等动力学参数,添加CeFeMn(3∶1∶1)的煤粉反应速率常数较大,催化效果显著。     

Combustion Property and Kinetic Modeling of Pulverized Coal Based on Non-isothermal Thermogravimetric Analysis

Non-isothermal combustion kinetics of two kinds of low volatile pulverized coals （HL coal and RU coal） were investigated by thermogravimetrie analysis. The results show that the combustibility of HL coal was better than that of RU coal, and with increasing heating rate, ignition and burnout characteristics of pulverized coal were improved. The volume model （VM）, the random pore model （RPM）, and the new model （NEWM） in which the whole combustion process is considered to be the overlapping process of volatile combustion and coal char combustion, were used to fit with the experimental data. The comparison of these three fitted results indicated that the combustion process of coal could be simulated by the NEWM with highest precision. When calculated by the NEWM, the activation energies of volatile combustion and coal char combustion are 130.5 and 95.7 kJ · mol^-1 for HL coal, respectively, while they are 114.5 and 147.6 kJ ·mol^-1 for RU coal, respectively.     

高炉喷吹废塑料与兰炭混合燃烧及动力学

为了明确废塑料对兰炭燃烧的影响,采用热重分析法研究了废塑料、兰炭混合物的燃烧行为,结合TG和DTG曲线变化,基于燃烧特性值分析,探讨了废塑料、兰炭混合物燃烧机理,并对混合物燃烧过程进行了动力学分析,计算了燃烧动力学参数。结果表明,废塑料和兰炭相比,具有较低的燃烧特征温度和较大的燃烧速率,配加废塑料可以增大兰炭的综合燃烧特性指数（S）和可燃性指数（C）。燃烧过程分为挥发分燃烧阶段、固定碳燃烧阶段2个部分。双重平行反应n阶速率模型较好地模拟了废塑料、兰炭混合物的燃烧过程,且第1阶段的活化能高于第2阶段。同时,随着废塑料质量分数的增加,2个阶段活化能E均呈现先减小后增加的趋势,而指前因子k变化规律相反,两者具有明显的动力学补偿效应。     

煤粉与半焦的混合燃烧特性及动力学分析

为探究煤粉添加半焦后混合燃料的燃烧性能,通过热重分析研究煤、半焦及其混合物的燃烧过程,得到燃烧特性参数.由于不同温度区间的燃烧反应机理不同,利用分段法对燃烧过程进行动力学分析,对燃烧反应的前、后期分别使用缩核反应模型和缩核内扩散模型进行模拟,从而得到动力学参数.结果显示,随着混合燃料中半焦含量增加,其可燃性指数和燃烧特性指数都减少,燃烧前期活化能由76.79kJ·mol-1增加到92.75kj·mol-1,后期活化能由102.62kJ·mol-1增加到107.94kJ·mol-1.说明半焦的添加会降低混合燃料的燃烧性能.对比不同半焦含量的混合燃料的燃烧特性参数和动力学参数,半焦的质量分数应控制在15%以内最适宜.      

不同高炉煤粉的基础性能分析

煤粉是高炉冶炼的重要燃料,煤粉的基础性能对高炉的稳定顺行有很大影响。采用灰熔点测定仪测定了3座高炉喷吹煤粉的灰熔融特性,利用热重分析法(TGA)分析了这3种煤粉的燃烧性,并通过新型高炉喷煤模拟燃烧试验装置,模拟了3种煤粉在氧气高炉条件下的燃烧规律。同时,利用DAEM模型计算煤粉燃烧过程的活化能。结果表明,3种煤粉的灰熔融特性温度都不满足喷吹要求;A煤粉的燃烧性和燃烧率最差;A煤粉燃烧的表观活化能为59.16 kJ/mol,同时燃烧过程存在补偿效应。     

Fe2O3催化煤粉燃烧的动力学

采用WCT-2C型微机热重分析天平以及非等温燃烧的方法对汉阳煤的燃烧特性及其反应动力学参数进行详细分析.研究了不同Fe2O3配比对试样的着火温度、燃烧速率最大时温度、燃尽温度和最大燃烧速率等的影响,计算出煤粉燃烧反应的动力学参数活化能Ea.试验结果表明:试样燃烧的的活化能呈现“V”形,Fe2 O3配比为3％(质量分数,下同)时催化作用最明显,超过3％后随着配比的增加催化作用减弱.     

热重分析法研究不同添加剂对煤粉的催化燃烧

采用热重分析法和统计分析方法研究了原煤及加入不同添加剂后煤粉的燃烧效果.加入质量分数为2%的MnO₂、CaO和CeO₂可将原煤的活化能由98.07分别降至73.73、78.50和76.45 kJ·mol-1,原煤的燃烧放热峰温度也随之降低,由534.2分别降至482.7、489.4和484.9℃,但对氧化放热峰温度影响不明显,两者作用结果可将原煤氧化峰与燃烧峰对应温度差减小约30℃.添加剂对煤粉燃烧活化能和燃烧峰温度的影响规律符合玻尔兹曼方程拟合的函数关系,燃烧放热峰对应温度降低,活化能也减小,可通过煤样差热分析曲线中燃烧峰对应温度值粗略估计煤样的活化能.