Thermogravimetric Analysis of Flue Gas Desulfurization (FGD)

Význam tématu

Flue gas desulfurization gypsum je široce využívaný vedlejší produkt odsiřovacích procesů u uhelných elektráren. Jeho chemické složení určuje kvalitu ve stavebnictví a cementářství. Termogravimetrická analýza (TGA) umožňuje kvantifikovat obsah vlhkosti, hydrátů a dalších složek přesně a rychle.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit TGA metodu pro detailní rozbor FGD gypsum. Metoda má stanovit volnou i vázanou vlhkost, obsah CaSO4·2H2O, CaSO3·0,5H2O, Ca(OH)2, CO2, CaCO3, popel a létavé složky.

Použitá metodika a instrumentace

• Instrument: LECO TGA701
• Sériové keramické kelímky a víčka
• Vzorky mleté na velikost částic pod 0,5 mm, hmotnost ~1,0 g
• Topný program rozdělen do šesti kroků s rampami 1 až 25 °C/min, teplotní rozsahy 25–950 °C
• Atmosféra dusíku a ve vybraném kroku kyslíku, konstantní střední tok plynu
• Měření hmotnosti při dosažení konstanty nebo na konci kroku

Hlavní výsledky a diskuse

• Průměrný obsah CaSO4·2H2O dosahoval 97,59 % s nízkou standardní odchylkou 0,01 %
• CaSO3·0,5H2O činilo v průměru 2,53 %, Ca(OH)2 ~0,08 % a CaCO3 ~0,30 %
• Celkový popel se pohyboval kolem 79,19 % a kalkulovaný popel 80,07 %
• Obsah létavých látek (fly ash) byl pod 0,01 %, což potvrzuje nízký podíl nežádoucích složek

Přínosy a praktické využití metody

TGA metoda poskytuje rychlou a reprodukovatelnou analýzu klíčových složek FGD gypsum. Umožňuje sledovat kvalitu suroviny i finálního produktu v reálném čase a podporuje kontrolu výrobních procesů ve stavebnictví a cementářském průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může zahrnovat kombinaci TGA s hmotnostní spektrometrií nebo infračervenou spektroskopií pro detailnější analýzu uvolňovaných plynů. Vznikají také možnosti miniaturizace zařízení a online monitoringu výroby v rámci automatizovaných systémů kvality.

Závěr

Ověřená TGA metoda na přístroji LECO TGA701 poskytuje přesné kvantitativní údaje o složení FGD gypsum. Nízké rozptyly výsledků a široká škála stanovitelných složek podtrhují její vhodnost pro rutinní kontrolu kvality ve výrobních podmínkách.