在煤氣化制取氫氣、吸收爭(zhēng)強(qiáng)式甲烷重整、吸收增強(qiáng)式水汽變換過(guò)程中二氧化碳（CO?）與煅燒后的石灰石的碳酸化反應(yīng)是重要的步驟。因反應(yīng)的特性，該方法也在煙塵中的CO?捕獲中也被廣泛應(yīng)用。具體的反應(yīng)為碳酸鈣（石灰石）分解為氧化鈣與二氧化碳（CO?），以及氧化鈣與二氧化碳（CO?）發(fā)生碳酸化反應(yīng)生成碳酸鈣。

近幾年許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)在碳酸化反應(yīng)過(guò)程中加入水蒸氣能影響碳酸化反應(yīng)，現(xiàn)象表現(xiàn)為添加水蒸氣后吸收劑對(duì)CO?的吸收能力明顯提升。因此可以采用添加水蒸氣的方法提高吸收CO?的能力，無(wú)需對(duì)吸收劑本身進(jìn)行預(yù)處理或者改性，降低吸收CO?的成本。在吸收增強(qiáng)式甲烷重整、吸收增強(qiáng)式水汽變換中，由于存在一定含量的水蒸氣，而水蒸氣對(duì)碳酸化反應(yīng)的促進(jìn)作用增強(qiáng)，有利于在更寬泛的范圍選擇反應(yīng)溫度。

為深入探索水蒸氣對(duì)碳酸化反應(yīng)的影響，我們借助南京匯誠(chéng)儀器儀表有限公司的熱重分析儀 TGA-601S 開(kāi)展了專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)選用 5-20mg 的碳酸鈣樣品，采用氧化鋁敞口坩堝以確保反應(yīng)氣體與樣品充分接觸，避免使用密封坩堝造成氣體接觸不充分的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)所用氣體氛圍為高純度氮?dú)?、二氧化碳及水蒸氣，氣體流速嚴(yán)格控制在 50-100mL/min 并保持穩(wěn)定，升溫與降溫程序精準(zhǔn)設(shè)定為：以 20℃/min 升溫至 800℃恒溫 20min，隨后降溫至 300℃恒溫 60min，最后再以 20℃/min 升溫至 800℃，全程通過(guò) TGA-601S 精準(zhǔn)捕捉樣品的失重與增重?cái)?shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，TGA-601S 展現(xiàn)出優(yōu)異的檢測(cè)性能，清晰呈現(xiàn)了三個(gè)關(guān)鍵階段的樣品質(zhì)量變化：

第一次升溫至 800℃恒溫時(shí)，氮?dú)夥諊亩栊原h(huán)境降低了碳酸鈣分解溫度，碳酸鈣煅燒生成氧化鈣并釋放二氧化碳，爐體內(nèi)二氧化碳含量增加，樣品出現(xiàn)明顯失重；

降溫至 300℃恒溫后，氧化鈣逐漸吸收水分生成氫氧化鈣，樣品開(kāi)始增重，當(dāng)環(huán)境氣壓低于平衡分壓時(shí)，增重停止，樣品重量趨于穩(wěn)定；

第二次升溫至 800℃過(guò)程中，從 418.90℃開(kāi)始?xì)溲趸}分解重新轉(zhuǎn)化為氧化鈣，樣品再次失重，至 601.73℃后無(wú)明顯失重現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)匯誠(chéng)儀器TGA-601S熱重分析儀的精準(zhǔn)檢測(cè)得到充分驗(yàn)證：碳酸鈣升溫分解達(dá)平衡后質(zhì)量穩(wěn)定，降溫階段受水蒸氣影響生成氫氧化鈣導(dǎo)致增重，再次升溫后氫氧化鈣分解，樣品質(zhì)量與第一次失重后相近。匯誠(chéng)儀器 TGA-601S熱重分析儀以穩(wěn)定的性能和精準(zhǔn)的檢測(cè)能力，為水蒸氣對(duì)碳酸化反應(yīng)的影響研究提供了可靠支撐，助力相關(guān)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)探索高效推進(jìn)。