CharacterizationProximate analysis

Characterization

Proximate analysis (ASTM D3172) of WCG showed a high amount of volatile matter, which could be continuously ventilated out by Ar gas up to 600 °C in the experiment. Hence, the carbonization was performed at 950 °C under the presence of atmospheric oxygen without any inflow in order to foster a similar atmosphere with that in the reactor for characterizing and understanding the behavior of the fuels. Characterization with FE-SEM (S-4700, Hitachi) and XRD (MiniFlex II, Rigaku) exhibited that carbonization process left a carbon backbone after volatilization of WCG.

To better understand the gasification and oxidation reactions, TGA was carried out in the experimental temperature range at a ramp setting of 5 °C min−1 from room temperature to 900 °C. To reflect the real experimental condition, TGA was done in air (TGA-50H, Shimadzu) and N2 gas (SDT Q600, TA Instruments Ltd.). The results of TGA indicated that the WCG experiment displayed unique trends, which were not found in the test with pure carbon. Thus, elemental analyzers were employed for estimating organic matter composition (CHN-S: Flash 2000, Thermo Fisher; O: EA-1110, Thermo Quest). The result showed the presence of hydrogen and heteroatoms even after carbonization, which implies various reactions including gasification are available to occur in the range of experimental temperature since the carbonization was proceeded at 950 °C. These various reactions could happen due to gasification; therefore, gas analysis was performed to figure out the gas composition of the anode chamber at the experimental condition and to identify the gasification reactions. WCG was placed in a horizontal furnace and then heated at the same temperature setting with that in the electrochemical tests. The furnace was put in a vacuum condition and then was fed with Ar gas at a rate of 50 mL min−1 until the sampling was finished. At the each pause, product gas was sampled and then analyzed with GC (7590A, Agilent Technologies)/MS (5975C, Agilent Technologies). In addition, surface area analysis (Belsorp max, BEL Japan. INC.) was also performed.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

จำแนกเคียงวิเคราะห์ (ASTM D3172) แสดงให้เห็นว่าจำนวนเงินสูงของเรื่องระเหย ซึ่งอาจจะต่อเนื่อง ventilated ออก โดย Ar WCG แก๊สถึง 600 ° C ในการทดลอง ดังนั้น การ carbonization ถูกทำที่ 950 ° C ภายใต้สถานะของบรรยากาศออกซิเจนไม่มีกระแสใด ๆ เพื่อสร้างบรรยากาศคล้ายกับในเครื่องปฏิกรณ์สำหรับการกำหนดลักษณะ และการทำความเข้าใจลักษณะของเชื้อ จำแนก FE SEM (S-4700 ฮิตาชิ) และ XRD (MiniFlex II, Rigaku) จัดแสดงว่า กระบวนการ carbonization ซ้ายกระดูกสันหลังคาร์บอนหลัง volatilization WCGให้ความเข้าใจการแปรสภาพเป็นแก๊สและปฏิกิริยาออกซิเดชัน TGA ถูกดำเนินการในช่วงทดลองการใช้อุณหภูมิในการตั้งค่าทางลาดของ min−1 5 ° C จากอุณหภูมิห้องถึง 900 องศาเซลเซียส เพื่อสะท้อนสภาพจริงทดลอง TGA ได้ทำในอากาศ (TGA - 50H, Shimadzu) และก๊าซ N2 (SDT Q600 ตาเครื่องมือ จำกัด) ผลลัพธ์ของ TGA ระบุว่า ทดลอง WCG แสดงแนวโน้มที่ไม่ซ้ำกัน ซึ่งไม่พบในการทดสอบกับคาร์บอนบริสุทธิ์ ดังนั้น เครื่องวิเคราะห์ธาตุได้จ้างสำหรับการประเมินองค์ประกอบอินทรีย์ (s: CHN แฟลช 2000 เทอร์โม Fisher O: เอ-1110 เทอร์โมเควส) ผลแสดงให้เห็นว่าสถานะของไฮโดรเจน และ heteroatoms แม้หลังจาก carbonization ซึ่งหมายถึงปฏิกิริยาต่าง ๆ รวมถึงการแปรสภาพเป็นแก๊สเกิดขึ้นในช่วงของทดลองอุณหภูมิตั้งแต่ carbonization ที่ถูกครอบครัวที่ 950 องศาเซลเซียส ปฏิกิริยาต่าง ๆ เหล่านี้อาจเกิดขึ้นเนื่องจากการแปรสภาพเป็นแก๊ส ดังนั้น การวิเคราะห์ก๊าซที่ดำเนินการ เพื่อทราบองค์ประกอบก๊าซของหอแอโนดที่เงื่อนไขการทดลอง และระบุปฏิกิริยาการแปรสภาพเป็นแก๊ส WCG ถูกวางในเตาแนวนอนแล้ว ความร้อนที่ตั้งค่าอุณหภูมิเดียวกันกับที่ในการทดสอบทางเคมีไฟฟ้า เตาถูกเก็บในสภาพสูญญากาศ และจากนั้น ถูกเลี้ยง ด้วยแก๊ส Ar ในอัตรา 50 มล min−1 จนเสร็จสิ้นการสุ่มตัวอย่าง ในแต่ละหยุดชั่วคราว แก๊สผลิตภัณฑ์ตัวอย่างแล้ว วิเคราะห์ ด้วย GC (7590A เทคโนโลยี Agilent) /นางสาว (5975C, Agilent เทคโนโลยี) นอกจากนี้ พื้นผิวการวิเคราะห์พื้นที่ (Belsorp สูงสุด ญี่ปุ่นเบล INC.) นอกจากนี้ยังทำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ลักษณะการวิเคราะห์ใกล้เคียง (ASTM D3172) ของ WCG แสดงให้เห็นว่าจำนวนเงินที่สูงของสารระเหยซึ่งอาจจะมีการระบายอากาศอย่างต่อเนื่องโดย Ar ก๊าซได้ถึง 600 ° C ในการทดลอง ดังนั้นถ่านเป็นที่ 950 ° C ภายใต้การปรากฏตัวของออกซิเจนในชั้นบรรยากาศได้โดยไม่ต้องไหลเข้าใด ๆ เพื่อที่จะส่งเสริมให้เกิดบรรยากาศที่คล้ายกับที่ในเครื่องปฏิกรณ์สำหรับพัฒนาการและความเข้าใจพฤติกรรมของเชื้อเพลิงที่ ลักษณะที่มี FE-SEM (S-4700 ฮิตาชิ) และ XRD (MiniFlex ครั้งที่สองของ Rigaku) ​​แสดงว่ากระบวนการคาร์บอนซ้ายกระดูกสันหลังคาร์บอนหลังจากระเหยของ WCG. เพื่อทำความเข้าใจปฏิกิริยาก๊าซและออกซิเดชัน TGA ได้ดำเนินการในอุณหภูมิทดลอง ช่วงที่การตั้งค่าทางลาด 5 ° C-1 นาทีจากอุณหภูมิห้องถึง 900 ° C เพื่อให้สอดคล้องกับสภาพการทดลองจริง TGA ได้ทำในอากาศ (TGA-50H, Shimadzu) และก๊าซ N2 (SDT Q600, TA เครื่องมือ จำกัด ) ผลที่ได้จาก TGA ชี้ให้เห็นว่าการทดลอง WCG แสดงแนวโน้มที่ไม่ซ้ำกันซึ่งไม่พบในการทดสอบด้วยคาร์บอนบริสุทธิ์ ดังนั้นการวิเคราะห์ธาตุที่ถูกว่าจ้างสำหรับการประเมินองค์ประกอบสารอินทรีย์ (CHN-S: แฟลช 2000 เทอร์โมฟิชเชอร์; O: EA-1110, เทอร์โมเควส) ผลการศึกษาพบการปรากฏตัวของไฮโดรเจนและ heteroatoms แม้หลังจากถ่านซึ่งหมายถึงปฏิกิริยาที่ต่าง ๆ รวมทั้งก๊าซที่มีอยู่จะเกิดขึ้นในช่วงของการทดลองที่อุณหภูมิตั้งแต่คาร์บอนได้รับการดำเนินการที่ 950 องศาเซลเซียส ปฏิกิริยาต่างๆเหล่านี้อาจเกิดขึ้นอันเนื่องมาจากก๊าซ; ดังนั้นการวิเคราะห์ก๊าซที่ได้ดำเนินการที่จะคิดออกองค์ประกอบก๊าซของห้องขั้วบวกที่สภาพการทดลองและระบุปฏิกิริยาก๊าซ WCG ถูกวางไว้ในเตาในแนวนอนและความร้อนแล้วที่การตั้งค่าอุณหภูมิเดียวกันกับที่ในการทดสอบไฟฟ้าเคมี เตาถูกขังอยู่ในสภาพสูญญากาศและจากนั้นได้รับการเลี้ยงด้วยก๊าซเท่นในอัตรา 50 มล 1 นาทีจนการสุ่มตัวอย่างเสร็จ ในแต่ละหยุด, ผลิตภัณฑ์ก๊าซเป็นตัวอย่างและวิเคราะห์แล้วด้วย GC (7590A, Agilent Technologies) / MS (5975C, Agilent Technologies) นอกจากนี้การวิเคราะห์พื้นที่ผิว (Belsorp max, BEL ญี่ปุ่น. INC.) ได้ดำเนินการนอกจากนี้ยังมี

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ผลการวิเคราะห์ลักษณะ

( ASTM d3172 ) ของ WCG พบปริมาณสารระเหยที่สามารถระบายอากาศออกอย่างต่อเนื่องโดย AR ก๊าซถึง 600 ° C ในการทดลอง ดังนั้นส่วนการกระทำที่ 950 ° C ในการปรากฏตัวของออกซิเจนในบรรยากาศโดยไม่ไหลเพื่อส่งเสริมให้เกิดบรรยากาศที่คล้ายกันกับในเครื่องปฏิกรณ์เพื่อการพัฒนาและความเข้าใจพฤติกรรมของเชื้อเพลิง คุณลักษณะกับ fe-sem ( s-4700 , ฮิตาชิ ) และ XRD ( miniflex II , rigaku ) พบว่า กระบวนการการทิ้งคาร์บอนหลักหลังจากการระเหยของ WCG .

เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นจากปฏิกิริยาและปฏิกิริยาออกซิเดชัน , TGA ได้ดําเนินการในช่วงทดลองที่อุณหภูมิ 5 องศา C ลาดการมิน− 1 จากอุณหภูมิห้องถึง 900 องศา เพื่อสะท้อนให้เห็นถึงภาวะการทดลองจริง , TGA าในอากาศ ( tga-50h Shimadzu , และก๊าซ ( 2 ) sdt q600 TA เครื่องมือ จำกัด . ผลของ TGA พบว่า WCG การทดลองแสดงแนวโน้มที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งไม่พบในการทดสอบกับเพียวคาร์บอน ดังนั้น ธาตุวิเคราะห์แบบสอบถาม ประเมินองค์ประกอบของอินทรีย์วัตถุ ( chn-s : แฟลช 2000 เทอร์โมฟิชเชอร์ ; O : ea-1110 เควสเทอร์โม ) พบการปรากฏตัวของไฮโดรเจนและ heteroatoms แม้หลังจากถ่านซึ่งหมายถึงปฏิกิริยาต่าง ๆ รวมทั้งก๊าซพร้อมที่จะเกิดขึ้นในช่วงของอุณหภูมิการทดลองตั้งแต่ชาติที่ 950 องศา ปฏิกิริยาต่าง ๆเหล่านี้อาจเกิดขึ้นเนื่องจากก๊าซ ดังนั้น การวิเคราะห์ก๊าซมีการคิดออกก๊าซองค์ประกอบของแอโนดห้องที่สภาวะการทดลองและศึกษาจากปฏิกิริยาWCG ที่ถูกวางไว้ในเตาแนวนอนแล้วให้ความร้อนที่อุณหภูมิเดียวกันกับการตั้งค่าในแบบทดสอบทางเคมีไฟฟ้า เตาหลอมอยู่ในสุญญากาศและสภาพแล้วถูกเลี้ยงด้วย AR ก๊าซในอัตรา 50 มิลลิลิตรต่อนาที ( − 1 จนกว่าจะเสร็จ ในแต่ละวรรคก๊าซผลิตภัณฑ์ตัวอย่าง และวิเคราะห์ด้วย GC ( 7590a Agilent , เทคโนโลยี ) / MS ( 5975c Agilent , เทคโนโลยี )นอกจากนี้ การวิเคราะห์พื้นที่ผิว ( belsorp แม็กซ์ เบล ญี่ปุ่น อิงค์ ) ยังแสดง