先進器械在作業中的影響及作用

　　熱分析特性及其應用111熱重-差熱分析熱分析是在程序控制溫度下，測量物質的物理性質與溫度關系的一類技術，其中應用最廣泛的是熱重（TG）和差熱分析（DTA）法。熱重法主要用于研究物質的質量隨溫度變化的規律，從熱重曲線上找出相應于質量變化的各溫度點，可用于推斷物質的組成和相態變化。差熱分析是在程序控制溫度下，測量試樣與參比物之間的溫度差與溫度關系的一種技術。差熱分析可用于研究物質的結晶轉變，二級轉變；追蹤熔融，蒸發等相變過程；還可用于分解、氧化還原、固相反應等的研究。熱分析法是當前在煤熱解研究中應用最廣泛的分析方法之一。利用TG曲線可獲得煤樣的工業分析結果：在TG曲線上可獲得質量變化過程中的一系列相關參數，經計算即可得到煤的工業分析結果，如水分含量、揮發分含量、灰分含量、固定碳等。該方法測定的煤樣工業分析結果與國標法測定值可以很好地？在TG、DTG曲線上還可得到一系列煤的熱解特性參數：揮發分初析點（onset點）溫度、時間；揮發分最大釋放速度對應的溫度Tmax、時間；溫度區間ΔT1/3，從而可求出煤的揮發分釋放特性指數D。D是一個綜合判定指數，D值越高，煤的著火溫度越低，煤的著火性能就越好。

　　由于大部分有機化合物都有特定的紅外吸收光譜，因此，紅外吸收光譜是有機化合物鑒別的有力工具。熱重-紅外光譜儀（TG-FTIR）的聯用，能夠對煤的熱解產物進行實時在線分析，及時了解產物組成，探尋熱解規律。TG-FTIR用于煤的工業分析、熱解過程的研究，可使煤的工業分析結果、熱解特性參數、熱解產物分析在一次實驗測定中同時獲得；用于煤的結構和官能團的研究，表明低階煤中富含含氧官能團，但隨著熱解溫度的提高，這些含氧官能團逐步減少直至消失；用于煤1質發熱量的研究，建立多元線性模型，進而預測煤的發熱量；用于煤中吡咯型氮的熱解規律的研究，發現熱解時，含氮產物最終幾乎全部以HCN的形式存在，也能觀測到不飽和腈類物質的生成與轉化；用于煤的熱解動力學研究，建立動力學方程，能夠預測甲烷及其他產物的生成史。

　　磁共振譜用于鏡煤吡啶不溶物、熱解加氫后吡啶及四氫呋喃不溶物的研究，可獲得多種結構參數，并對熱解加氫產物中的苯可溶各餾分進行一維、二維液體研究，歸屬了其13C和1H譜，計算了各餾分的平均分子結構；用于氣煤吡啶抽提殘煤熱解加氫產物中瀝青烯段分的研究，表明各組分平均分子結構中的芳環并非完全縮聚，而且有亞甲基或聯苯型鍵所連接的小芳香單元。計算得到了各組分的平均分子結構中含有的芳香環數、芳核片數和平均取代度。這些結果對于推斷原始煤的大分子結構具有參考價值。

　　X射線分析法的特性及其應用411X射線光電子能譜分析XPS是各種表面分析技術中唯一能給出豐富的、易于解釋的化學鍵信息的技術。可用以測定和表征原料及半焦樣品和改性半焦樣品中的C、H、O、N、S等元素的表面分析和表面結構分布。X射線衍射法分析XRD是目前測定晶體結構的重要手段，是揭示分子規則性的重要方法，也是研究碳的結構最有效的手段，同時對于高變質程度煤的結構研究，也相當有效。煤的XRD譜圖中，（100）和（110）峰歸因于芳香環的縮合程度，即芳香環碳網層片的大小；（002）和（004）峰歸因于芳香環碳網層片在空間排列的定向程度，即層片堆砌高度。根據布拉格公式可推算出？隨煤中碳含量的增大，反應芳香微晶層間距的d002值基本上逐漸減小，反應芳香微晶大小的La和Lc值基本上逐漸增大。說明隨煤化程度的增大，煤的結構逐漸有序化，越來越接近于石墨的結構。

　　小角X射線散射及X射線吸收精細結構分析小角X射線散射法（SAXS）是研究多孔材料孔隙結構的有效方法之一，它采用同步輻射作X射線源，強度高，可提高實驗的分辨率，縮短實驗時間；同時還具有制樣簡單，適用范圍寬等優點。