Moisture, Volatile Matter, Ash, and Fixed Carbon Determination in Coal (TGA801)

Význam tématu

Charakterizace uhlí pomocí zjištění obsahu vlhkosti, těkavých látek, popela a vypočteného pevného uhlíku je klíčová pro hodnocení kvality paliva, jeho spalovacích vlastností a obchodních parametrů.

Cíle a přehled studie

Prezentovaný přístup ukazuje, jak za pomoci makrotermogravimetrického analyzátoru LECO TGA801 stanovit proximitní složení uhlí (vlhkost, těkavé látky, popel) a vypočítat pevný uhlík v souladu s normou ASTM D7582.

Použitá metodika a instrumentace

• Instrument: LECO TGA801 umožňující simultánní analýzu až 19 vzorků
• Normy pro přípravu a analýzu: ASTM D2013, ASTM D7582, ASTM D3176
• Krok vlhkosti: atmosféra N₂, 25–107 °C, ramp rate 6 °C/min, doby držení 15 min
• Krok těkavých látek: N₂, 107–950 °C, ramp rate 45 °C/min, držení 7 min
• Krok popela: O₂ (nebo vzduch), 600–750 °C, ramp rate 3 °C/min, bez držení
• Hmotnost vzorku: 0,4–1,1 g; keramické kelímky s krytkou

Hlavní výsledky a diskuse

Typické výsledky na suché bázi pro vysoko­těkavé bituminózní uhlí: vlhkost ~7,14 %, těkavé látky ~39,21 %, popel ~8,99 %, pevný uhlík ~51,79 % (n=10, s=0,03–0,10). Pro nízkotěkavé uhlí: vlhkost ~0,98 %, těkavé látky ~17,15 %, popel ~10,86 %, pevný uhlík ~71,99 % (n=10, s=0,02–0,06). Výsledky potvrzují vysokou opakovatelnost a přesnost metody.

Přínosy a praktické využití metody

• Současná analýza více vzorků zvyšuje laboratorní kapacitu
• Standardizovaný postup podle ASTM zajišťuje konzistentní a porovnatelné údaje
• Užitečné v oblasti kontroly kvality, obchodní výměny paliv a optimalizace spalovacích procesů

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se integrace termogravimetrických dat s digitálními platformami pro on-line monitoring, rozšíření aplikace na alternativní paliva (biomasa, odpadní materiály) a nasazení umělé inteligence pro prediktivní modelování vlastností paliv.

Závěr

Metoda na přístroji LECO TGA801 je rychlým, spolehlivým a reprodukovatelným nástrojem pro proximitní analýzu uhlí, který splňuje průmyslové i akademické standardy.

Reference

• ASTM D3176 Standard Test Method for Ultimate Analysis of Coal by Difference
• ASTM D2013 Standard Practice for Preparation of Coal Samples
• ASTM D7582 Standard Test Methods for Proximate Analysis of Coal and Coke by Macro Thermogravimetric Analysis