煤炭活性测定仪

煤炭活性测定仪是用于测定煤在高温下与二氧化碳(CO2)反应能力(即“化学活性”)的专用实验设备。

结构组成

  1.高温管式furnace(炉体)

  温度范围:室温~1000℃(常用850℃或900℃)

  温控精度:±1℃~±2℃,确保反应条件稳定。

  2.石英反应管

  耐高温、耐腐蚀,内装煤样舟,置于恒温区。

  3.气体控制系统

  高纯CO2气源(≥99.9%)

  流量计或质量流量控制器(MFC),精确控制气体流速(如100 mL/min)。

  4.反应产物分析系统

  传统法:用吸收瓶(如KOH溶液)吸收未反应的CO?,通过体积差计算还原率。

  现代仪器法:采用红外气体分析仪(NDIR)或热导检测器(TCD)实时在线测量出口气体中CO和CO?浓度,自动计算活性值。

  5.数据采集与控制系统

  自动控温、计时、气体切换、数据记录与结果计算。

  部分高端机型支持多通道并行测试。

  6.安全与尾气处理装置

  尾气中的CO需经燃烧或通风处理,防止中毒。

工作原理

  将一定粒度的煤样置于高温反应管中,在规定温度(如850℃或900℃)下通入纯净二氧化碳气体,使煤与CO2反应一定时间(通常1~2小时)。

  通过测定反应后生成的一氧化碳(CO)量或二氧化碳的还原率,来计算煤的活性。

  常用表示方法:

  二氧化碳还原率α(%)=(被还原的CO2量/通入的CO2总量)×100%

  α越高,煤的活性越好。

注意事项

  1.煤样需按标准制备:粒度6~8 mm(或3~6 mm),干燥无灰基状态。

  2.反应前需通惰性气体(如N2)驱除空气,防止煤样氧化。

  3.每次测试后需彻底清洁反应管,避免积碳影响下次结果。

  4.定期校准气体流量计和温度传感器,确保数据准确。

应用领域

  1.煤气化工程:筛选高活性煤种(如褐煤、部分烟煤),优化气化炉操作参数。

  2.煤炭贸易与质检:作为煤质评价指标之一,尤其用于动力煤和气化用煤分级。

  3.科研与教学:研究煤结构、催化气化、反应动力学等。

  4.煤化工企业:评估配煤方案对气化效率的影响。

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