STA测定褐煤原煤的热解过程

      介绍

我国有大量的褐煤原煤资源，其综合利用逐渐引起重视。而煤的热解技术一直是洁净煤技术研究及其基础研究的重要依托内容之一。煤热解是低阶煤进行加工转化的工业基础，对褐煤等低阶煤资源进行综合利用有重要的意义，不仅可以提高我国煤炭的利用效率及煤转化经济效益，而且能减少温室气体排放，对生态环境具有保护作用。煤的热解过程十分复杂，受到煤种类和热解条件（热解气氛、混合比、粒度和升温速率）等因素影响，可利用热重分析 TGA 技术，表征测量原煤的热解过程，对不同煤种和不同热解条件下的热解特性进行深入研究，进一步则可以进行热解的动力学分析。

实验条件：

•                      样品：呼伦贝尔褐煤原煤

•                      质量：15.8mg

•                      仪器：Setline STA

•                      气氛：氮气，30mL/min

•                      温度程序：

结果

褐煤原煤样品的TG-DTG曲线

样品的 TG曲线如图所示，是非常典型的热解曲线，其热解过程大致分为4个阶段。 第一阶段为50~200℃，失重速率较小，此阶段主要是脱水、 脱气阶段即吸附物的析出阶段；第二阶段为200~350℃, 属 于初级热解阶段，失重曲线下降平缓，煤失重比较少， 这是煤的软化、熔融和生成小分子气体的过程；第三阶段为350~ 600℃，属于活泼热分解阶段，失重速率在450℃左右出现最大值，此阶段主要是煤的解聚和分解反应为主，生成大量气体和焦油，煤变成 半焦；第四阶段为大于600℃，煤样的TG曲线 和DTG曲线均呈缓慢下降趋势，失重速率相对较小，此阶段发生分子间缩聚反应和交联键的断裂反应，半焦变成焦炭。如果进一步测试不同速率下的TG曲线，则可以进行其动力学分析。