煤热分析最佳测量参数的探究

本文使用同步热分析仪对煤粉燃烧过程的TG、DTG曲线进行了研究，分析同一品种的煤样在不同称样量、升温速率、空气气氛和反应气气流量条件下的各个燃烧性能指标，通过对比研究发现煤样在称样量5~6 mg、升温速率10K/min、空气气氛纯度在99.999%、反应气流量50 mL/min的条件下燃烧特性最好，煤自身的平均燃烧速率最快，且此时煤燃烧更快更彻底。     

用热重-差热-红外光谱技术研究煤粉的燃烧特性

用热重和红外联机手段，考察了以四川高硫煤为代表的煤粉的燃烧特性，介绍了利用热重和红外手段研究煤粉燃烧特性的实验方法，分析了煤粉在升温速率为20℃/min，模拟空气气氛条件燃烧的热重和红外图谱，在不同升温条件下(10℃/min，20℃/min，30℃/min）做煤粉燃烧的热重实验，得到了煤粉活化能与热失重的关系曲线，最后阐述了用热重和红外联用分析煤燃烧过程的意义。     

吐哈盆地褐煤的热解和燃烧特性及动力学分析

吐哈盆地褐煤的热解和燃烧特性研究利于煤的清洁高效利用及煤炭地下气化的开展,为探究吐哈盆地褐煤煤粉颗粒的热解特性和燃烧特性及动力学特性,通过热重实验、热解特征指数计算、综合燃烧指数计算及动力学软件Kinetics Neo模型拟合法,研究了煤粉在不同升温速率(5℃/min, 10℃/min, 20℃/min)和不同粒径(大于0.8 mm, 0.2 mm～0.6 mm,小于0.1 mm)下分别在氮气气氛中的热解特性和空气气氛中的燃烧特性,获得了不同条件下煤粉颗粒热解和燃烧过程的动力学参数。结果表明：升温速率升高有利于煤粉颗粒热解和燃烧,显著提升了热解和燃烧性能;煤粉颗粒粒径增大有利于煤粉热解,不利于煤粉燃烧;不同粒径煤样热解和燃烧焦产率没有明显区别,粒径增加对于挥发分释放的影响不大;热解与燃烧过程中活化能与指前因子分别在一次热解阶段和干燥挥发阶段较高,说明在这两个阶段反应速率较慢,单位时间内化学反应程度较高。     

热重法研究介休煤的热解与燃烧特性

采用热重(TG)分析仪对介休水峪煤样的热解及燃烧特性进行了研究,并考察了升温速率对煤的热解与燃烧特性的影响,得出了不同升温速率下的燃烧特性参数,如着火温度、燃烧最大速率、燃尽温度、燃烧特性指数等,并计算了不同升温速率下的反应动力学参数。经研究发现:煤在热解与燃烧区间的某一温度范围内能较好地满足一级反应方程,且线性相关系数都在0.98以上。由一级反应动力学模型得出的活化能与指前因子等数据能较好地验证煤的TG/DTG曲线所得出的一些结论。     

基于热分析法的神府粉煤低温热解影响因素研究

利用TG-DTG热分析仪对神府粉煤热解特性进行实验研究,考察升温速率、煤样粒径和载气流速对神府粉煤热解过程的影响,并通过正交实验确定最大失重速率的最佳条件.热重实验结果表明:升温速率、煤样粒径和载气流速对热解失重均有影响.升温速率和载气流速增大,热解失重量减少.粒径对热解失重率的影响呈抛物线分布,最大热解失重量存在最佳粒径,本实验所研究的粒径小于0.84mm的神府煤,热解过程中最佳粒径为0.25mm~0.42mm.正交实验结果表明:升温速率是影响煤热解过程的主要因素,其次是粒径,载气流速对热解影响最小;当神府煤的煤样粒径为0.25mm~0.42mm、升温速率为30℃/min、载气流速为120mL/min时,热解失重速率最大,为4.95%/min.     

覆铜板半固化环氧树脂热分解行为

采用热重分析（TG）以不同的升温速率（5、10、15、20、30℃/min）分别在氮气气氛和空气气氛下对覆铜板中双氰胺固化环氧树脂热分解行为进行了研究,讨论不同升温速率以及不同气氛下双氰胺固化双酚A环氧树脂的热分解行为的变化。研究发现环氧树脂的TG曲线随升温速率的提高移向高温区,说明热分解温度随升温速率的增加而上升。DTA曲线的峰顶随着升温速率的增加移向高温段,说明受热分解所需达到的温度更高。氮气气氛下环氧树脂只有一个阶段的受热分解且其分解放热量较小,而空气气氛下环氧树脂则分两个阶段进行且其分解放热量高,主要集中在第二阶段放热,说明环氧树脂在空气气氛下与空气中的成分发生了复杂的热分解反应。     

富氧气氛下升温速率对煤燃烧及动力学的研究

在同步热分析仪上对小龙潭褐煤进行了不同升温速率(5K/min,10K/min和20K/min)下的O2/CO2燃烧特性实验,确定不同升温速率下煤粉的燃烧特性参数及动力学参数.实验结果表明,随着升温速率的增大,煤粉的TG曲线和DTG曲线均向低温区偏移,煤样的着火温度和燃尽温度升高,燃烧时间延长,可燃性指数和综合燃烧特性指数增大,同时,反应动力学参数随升温速率的变化而不同,频率因子呈上升趋势.     

镁废渣固化油泥掺配水煤浆的燃烧及气化性能研究

以金属镁冶炼废渣固化含油污泥和煤,采用TGA/DSC1型全自动热分析仪,研究了其升温速率10℃/min下的失重情况,计算了其燃烧动力学参数,分析了其燃烧特性及机理.采用MG5/Vario plus烟气分析仪,分析了该水煤浆在氧化气氛下的污染物排放特性.通过10 kg/h德士古气流床气化小试实验装置,模拟了该水煤浆的气化...     

低氧气氛下煤粉燃烧特性

为研究煤粉低氮燃烧时CO_2成分在低氧含量气氛下对燃烧的作用,在热重分析仪上进行了煤粉低氧气氛下的燃烧试验。通过模拟真实燃烧反应中的反应气氛,研究了O_2/CO_2混合比例、升温速率对煤粉燃烧特性的影响。结果表明,在O_2/CO_2混合气氛下,温度为1 000℃以内均存在着燃烧反应和气化反应的竞争关系。CO_2含量高时,CO_2与煤粉的气化反应对煤粉燃烧反应抑制程度逐渐增加。O_2/CO_2比例降低,煤粉的燃尽温度升高幅度明显,煤粉难以燃尽;煤粉的点火温度受CO_2含量影响不大;升温速率由10℃/min升至20℃/min对煤粉可燃性和着火稳定性提升明显,20℃/min升至30℃/min影响不大。     

煤粉掺烧气化细渣的燃烧特性研究

为有效地对气流床煤气化细渣进行资源化利用,研究了高活性神华煤和低活性宁夏煤掺混气化细渣的燃烧特性,探究了煤粉掺烧气化细渣燃烧反应的协同机理.结果表明:煤粉中气化细渣添加量的增加会导致燃烧过程灰渣出现不同程度的熔融现象,表明气化细渣内Ca和Mg等碱金属降低混合样品的灰熔融温度.在非等温及空气气氛的燃烧条件下,宁夏煤粉/气...     

气流量和煤样粒度对煤焦-CO2气化反应的影响

研究了反应气流量和煤样粒度如何影响热天平杯状坩埚内进行的煤焦－CO2气化反应。实验结果表明：反应气流量和煤样粒度对于煤焦－CO2气固相反应有影响；随反应气流量增加，煤焦反应速率增大；恒温和恒升温速率条件下，煤样粒度对气化反应影响不同，原因是恒升温速率下煤焦气化反应还受到气化温度的影响。热天平反应单元进口气体由氮气切换为CO2后，其反应炉内CO2浓度变化是一个逐渐增加的过程，进口气流量越大，反应炉内CO2浓度增加速度越快。     

生物质与煤共热解特性研究

采用热重分析的方法对三种生物质(花生壳、木屑、核桃壳)和煤样在高纯N2气氛下,按照一定升温速率(20 K/min)分别进行单独热重实验及不同掺混比例生物质与煤样进行共热解实验。结果表明:生物质与煤进行共热解时,随着生物质添加量的增加,样品的失重速率增加,且热解的开始温度向低温区平移并大大缩短了热解所需的时间。     

神府煤粉燃烧特性

为了给煤粉锅炉用户提供煤粉优选理论依据,以煤粉锅炉主要用煤神府煤制备的煤粉为研究对象,采用TG-DTG对煤粉的燃烧特性进行研究,分析了不同煤粉及升温速率对煤粉燃烧特性的影响。结果表明:在空气气氛下,升温速率提高,TG、DTG曲线向高温方向移动,煤粉的着火温度升高,最大质量变化速率增大,最大失重温度提高,燃尽指数增大;随着灰分和粒径改变,升温速率为10或20℃/min时,煤粉的着火温度变化不显著,燃尽指数及综合燃烧特性指数均有影响。灰分减小,粒径不变时,D煤粉的综合燃烧指数为1.51,优于粒径74μm、灰分9.5%的P煤粉。     

不同气体组分条件下煤灰颗粒熔融特性研究

为掌握气体组分对灰熔融特性的影响规律，探究矿物转变对灰熔融特性的影响，利用高温热台显微镜，对神府煤灰、神华煤灰和神木煤灰在高温CO₂,N₂和空气条件下，以10℃/min, 50℃/min和100℃/min升温速率的熔融过程收缩性进行了原位可视化研究。利用热力学计算等方法研究了不同气体组分条件下实验煤灰熔融过程的矿物质变化。结果表明：升温速率对煤灰熔融过程面积收缩的影响大于气体组分对煤灰熔融过程面积收缩的影响，煤灰收缩性随着升温速率降低而增强；升温速率相同，神府煤灰、神华煤灰和神木煤灰在CO₂条件下的收缩性均强于空气和N₂条件下的收缩性，神府煤灰对CO₂敏感性最强，收缩率为21.70%,而在N₂和空气条件下的收缩率分别为17.12%和16.58%;相同气体组分下，神木煤灰在10℃/min升温速率下收缩率最大，可至32.36%。高温下神木煤灰的收缩主要受钠长石影响，神木煤灰的收缩性强于神府煤灰和神华煤灰的收缩性，原因在于高温下钠长石的收缩性强于钙长石和斜辉石的...     

麦秆与麦秆成型块燃烧特性研究

利用热分析法(TG-DTG)对麦秆和麦秆成型块分别在10、20和30 ℃/min的升温速率条件下的燃烧特性进行了研究,考察了其燃烧过程、着火温度、燃尽温度,计算了综合燃烧特性指数,并进行了燃烧动力学分析。结果表明:麦秆和麦秆成型块的着火温度在250～260 ℃左右,随着升温速率的增加而增加;综合燃烧特性指数明显高于煤。麦秆和麦秆成型块的燃烧反应遵循燃烧动力学的基本方程,属于一级反应。     

热解气氛对油漆稀料和塑料共热解特性的影响

为研究不同热解气氛对油漆稀料与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）共热解特性的变化规律，采用同步热分析仪，根据预实验结果，测定在升温速率为10 ℃/min时，不同热解气氛（空气和氮气）条件下油漆稀料和PET塑料共热解过程中失重（TG）、焓变（DSC）的变化，并采用Coats?Redfern法对样品进行热动力学分析。结果表明，样品在氮气气氛下的热解过程存在明显的滞后现象，质量损失率为82.2 %；在空气气氛中更有利于油漆稀料和PET塑料的共热解反应中间产物的检出；PET塑料及其燃烧残留物在空气中的平均活化能均小于氮气中的值，但混合物在空气中400~475 ℃温度间活化能更低；500 ℃后混合物达到二次燃烧条件。     

朝鲜无烟煤燃烧特性随升温速率的变化及动力学研究

燃烧特性和燃烧反应动力学参数是燃料用于燃烧装置热力计算、设计和数值模拟必不可少的主要数据。利用同步热重分析仪在空气气氛下以升温速率分别为10℃/min, 20℃/min, 30℃/min升温至1 200℃进行了朝鲜无烟煤(KA)燃烧实验,同时与中国无烟煤(CA)进行对比,并计算得到了KA和CA的燃烧特性指数,采用等转化率的Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)方法估算了反应动力学参数。结果表明：升温速率对KA和CA的着火性能有重要影响,升温速率越快,KA和CA的着火性能指数提高越明显;KA的燃烧特性指数均低于CA的燃烧特性指数,KA的燃烧特性比CA的燃烧特性差,更难燃烧;KA的平均表观活化能为112.13 kJ/mol,明显高于CA的81.51 kJ/mol,从反应动力学上证明了朝鲜无烟煤燃烧特性较差;对于三种升温速率下最适合的反应机理模型,KA的实验数据与理论模型A3/2,R3和A1拟合良好,而CA的实验数据与A3,A2和A3/2模型拟合良好,表示KA和CA一般遵循随机核形成及生长反应机理,KA的反应级数小于CA的反应级...     

垃圾衍生燃料燃烧历程的试验研究*

采用热重、质谱和红外测试等热分析技术,对垃圾衍生燃料(RDF)在不同气氛、不同升温速率、不同氧化钙和无烟煤掺量条件下燃烧过程的失重特性进行了研究。结果表明:(1)垃圾衍生燃料的燃烧过程包含四个阶段,第一阶段为自由水的蒸发过程;第二和第三失重段在空气气氛下表现为纤维类和橡胶等物质的裂解与燃烧,在氮气条件下体现为裂解;第四阶段为固定碳的燃烧及燃烧中间产物的分解过程。(2)空气气氛下的失重速率高于氮气气氛。(3)氧化钙和无烟煤的掺入可以提高RDF的着火温度、延缓燃尽时间。     

干熄焦除尘灰与低灰煤混合燃烧特性及动力学

采用综合热重分析仪对不同比例干熄焦除尘灰与高炉喷吹低灰煤混合燃烧过程的动力学特性进行研究,在流速为60 m L/min的空气中,以不同升温速率从室温升至1173 K进行非等温燃烧实验.结果表明,干熄焦除尘灰配入比及升温速率对低灰煤燃烧过程有重要影响,随干熄焦除尘灰配比增加,混料的着火点和燃尽温度逐渐降低,最大失重率和可燃指数逐渐增大,混料的燃烧性能逐渐变好.利用非等温实验模型FWO对混料在不同升温速率下的燃烧过程进行动力学分析,干熄焦除尘灰配入比从0增加到10%,混料燃烧的活化能从92.82 k J/mol降低到47.37 k J/mol,配入量为8%时可显著降低混料燃烧的活化能.     

超细HNS在非限制条件下的烤燃试验

为了获得六硝基芪的烤燃响应特性,对六硝基芪进行了非限制条件下的程序升温烤燃试验.结果表明,随着升温速率的增加,HNS的起始反应温度呈升高的趋势.3.3℃/h升温速率下3种尺寸的HNS药柱只发生热分解反应,且反应后发现大量黑色残留物.在5℃/min和10℃/min条件下药柱发生燃烧或不完全燃烧反应,均没有发生爆炸现象.几...