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基于紅外光譜研究瀝青燃燒機理和有害氣體成分分析

文檔作者：吳珂1，朱凱2，黃志義1，王金昌¨，楊秦敏3，梁培4 文檔來源： 1．浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院 2．浙江大學(xué)能源工程學(xué)系 3．浙江大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)系 4．中國計量學(xué)院光學(xué)與電子科技學(xué)院		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年04月20日
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第32卷，第8期2 0 1 2年8月光譜學(xué)與光譜分析Spectroscopy and Spectral AnalysisV01．32．No．8。pp2089—2094August，2012基于紅外光譜研究瀝青燃燒機理和有害氣體成分分析吳 珂1，朱 凱2，黃志義1，王金昌¨，楊秦敏3，梁 培41．浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院，浙江杭州 3100272．浙江大學(xué)能源工程學(xué)系，浙江杭州 3100273．浙江大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)系．浙江杭州3100274．中國計量學(xué)院光學(xué)與電子科技學(xué)院，浙江杭州310018摘要利用Rosemount氣體分析儀和定碳爐搭建起固定床燃燒反應(yīng)試驗平臺，通過紅外光譜分析技術(shù)定量分析瀝青及其膠漿在高升溫速率條件下燃燒反應(yīng)的有毒氣態(tài)產(chǎn)物成分、及其釋放規(guī)律。研究表明，在高升溫速率、近等溫條件下，瀝青及膠漿的燃燒過程可近似分為活潑揮發(fā)組分析出燃燒、二次揮發(fā)析出結(jié)合殘?zhí)咳紵齼蓚€階段，其主要氣態(tài)產(chǎn)物為CQ，CO，NO，N0z及S02。瀝青材料中活潑揮發(fā)組分含量是影響燃燒氣態(tài)產(chǎn)物釋放規(guī)律的關(guān)鍵因素之一，減少瀝青材料中活潑揮發(fā)組分的含量可有效降低燃燒氣態(tài)產(chǎn)物的生成、尤其是C0的產(chǎn)生。關(guān)鍵詞 固定床燃燒試驗；紅外光譜分析；瀝青中圖分類號：U414．1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10．3964／j．issn．1000-0593(2012)08—2089—06引 言瀝青來源豐富、價格適中，同時具有良好的流變性、不透水性和粘彈性特點，因此瀝青作為粘結(jié)劑和基體前驅(qū)體被廣泛應(yīng)用于路面[1‘3]、住用建筑[41和復(fù)合材料制備旺61等領(lǐng)域。然而，瀝青是由碳、氫等元素組成的復(fù)雜高分子材料，具有易燃的特性[7]。瀝青燃燒釋放不僅分解出氫、甲烷、苯及烷烴類易燃?xì)怏w，而且由于瀝青中含有氮、硫等元素[8]，還將產(chǎn)生NO、S0z、CO等危及人身安全的有毒煙氣。這些毒煙的危害甚至超過了火災(zāi)本身，資料表明，火災(zāi)中85％的人員死亡是由于吸入了有毒煙氣[93。因此，瀝青材料的火災(zāi)安全性被越來越多的國內(nèi)外研究者所關(guān)注。目前，國內(nèi)外對于瀝青材料的火災(zāi)安全性研究多集中于通過添加各種阻燃劑降低瀝青材料的可燃性和抑制煙氣釋放方面[1¨21，對瀝青材料燃燒的機理、尤其是有毒煙氣的釋放規(guī)律研究較少。MichelleI_13]通過對幾種巴西產(chǎn)瀝青的TG(熱重)一嘰～(差示熱分析)一FTIR(傅里葉變換紅外光譜)試驗研究了瀝青的熱特性，并結(jié)合動力學(xué)分析各種瀝青樣品的活化能和熱穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)瀝青存在一個主要的熱解階段，大致從290～500℃，質(zhì)量損失約80％。但該試驗在惰性氣體(N：)環(huán)境下進(jìn)行，其反應(yīng)氣氛與火災(zāi)真實環(huán)境相去甚遠(yuǎn)，研究結(jié)果尚不足以揭示瀝青的燃燒機理。Xucl4H5]采用1、GFTIR聯(lián)用分析技術(shù)研究了瀝青及其膠漿材料在空氣氣氛下的燃燒反應(yīng)過程，發(fā)現(xiàn)瀝青及其膠漿的燃燒過程歷經(jīng)3個不同的階段，并詳細(xì)分析了各反應(yīng)階段的氣態(tài)產(chǎn)物、以及氫氧化鎂阻燃劑對瀝青材料揮發(fā)組分釋放的影響。但上述研究成果均為低升溫速率(≤10℃·minl)條件下的燃燒反應(yīng)試驗所得，而實際火災(zāi)場景中升溫速率往往超過100℃·manl(如隧道火災(zāi)一般在5 min內(nèi)最高溫度即可達(dá)到1200℃左右)，顯然，已有研究的試驗條件與實際情況存在較大差異。因此，有必要進(jìn)一步開展高升溫速率條件下瀝青材料的燃燒試驗研究。研究利用Rosemount氣體分析儀和定碳爐搭建起固定床燃燒反應(yīng)試驗平臺，通過光譜分析技術(shù)定量分析瀝青及其膠漿在高升溫速率條件下燃燒反應(yīng)的有毒氣態(tài)產(chǎn)物成分、及其釋放規(guī)律。這為揭示瀝青材料的燃燒機理、定量評價火災(zāi)過程中瀝青材料的安全性、以及合理選擇阻燃劑等提供了理論參考依據(jù)。收稿日期：2012 02—20。修訂日期：2012—05—26基金項目：國家自然科學(xué)基金項目(61154002，51078331)，中國博士后科學(xué)基金項目(20090451471)和浙江省自然科學(xué)基金重點項目(Z1110222)資助作者簡介：吳珂，1979年生，浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院助理研究員 e-mail：wuke(園zju．edu．cn*通訊聯(lián)系入 e-mail：wjc501@zjIL edth cn萬方數(shù)據(jù)2090 光譜學(xué)與光譜分析 第32卷1實驗部分1．1樣品試驗樣品為道路工程中常用的SBS瀝青(A1)、阻燃瀝青(A2)和阻燃改性瀝青(A3)及其所制備的瀝青膠漿(AMl，AM2，AM3)，六種試樣的工業(yè)分析和元素分析值見表1。1．2儀器設(shè)備固定床燃燒反應(yīng)試驗平臺如圖1所示。試驗時將約0．5 g的瀝青樣品均勻鋪放在扁長形的瓷舟內(nèi)，置于高溫定碳爐內(nèi)徑為25 mm的透明石英玻璃管式反應(yīng)器的高溫段，通過管式爐將樣品從300℃快速加熱到800 oC，平均升溫速率約為120℃·min一，然后在800℃下保持恒溫直到反應(yīng)結(jié)束(以測量到尾氣中C02和CO的濃度均接近反應(yīng)前為標(biāo)準(zhǔn))。反應(yīng)氣氛為空氣，其流量設(shè)定為0．6和1．0 L·min～，通過質(zhì)量流量計控制，然后通入石英玻璃管。燃燒氣態(tài)產(chǎn)物通過于燥試管干燥、除灰后，通人Rosemount NGA2000分析儀。Table 1 Proximate and ultimate analysis of samplesNote：ad：Air dried basis；“t．一：Air dried basis，low heating value；A1：SBS asphalt；AMl：SBS asphalt mortar；A2：Flame-retardant as—phalt；AM2：Flame-retardant asphalt mortar；A3：Flame retardant modified asphalt；AM3：Flame retardant modified asphalt mortar腳1 Experimental device of fixed bed blI啦reaction紅外光譜法主要利用特征吸收譜帶的頻率和位移，確定分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)推斷分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)，同時根據(jù)特征吸收譜帶強度的改變，對混合物和化合物進(jìn)行定量分析。Rosemount NGA2000煙氣分析儀采用傅里葉變換紅外原理，能同時定性、定量分析八種無機氣體組分，其中的傅里葉紅外分析模塊通過選擇那些比較孤立、受干擾較少的吸收峰進(jìn)行分析，能夠靈敏地反映各組分濃度變化并較好地遵守朗伯一比爾定律，其分析流程如圖2所示。Fig．2 Working principle and analysisprocess of Rosemount IR modules2結(jié)果與分析2．1瀝青燃燒產(chǎn)物分析瀝青燃燒是一個放熱、分解的物理化學(xué)過程。試驗結(jié)果顯示，瀝青及瀝青膠漿的主要燃燒氣態(tài)產(chǎn)物有C()2，CO，NO，N02以及S02。以SBS瀝青及其膠漿為例，典型的燃燒氣態(tài)產(chǎn)物隨反應(yīng)進(jìn)程的濃度變化曲線如圖3所示。從圖3可以看到，無論是SBS瀝青還是其膠漿，樣品中含碳成分的主要氣態(tài)燃燒產(chǎn)物除了C02外還有一定量的CO，說明樣品燃燒不完全。同時，在整個試驗過程中，可以觀察到各樣品在燃燒反應(yīng)過程中均有大量的黑煙產(chǎn)生，燃燒后反應(yīng)器出口端以及排氣管道內(nèi)壁都附著有黑色的油狀物質(zhì)，說明在加熱以及燃燒過程中，部分重質(zhì)熱解產(chǎn)物以及熱解過程中所產(chǎn)生的炭黑來不及燃燒就被載氣帶走并在低溫區(qū)凝結(jié)或者沉積下來，從而降低了樣品的燃燼率。從濃度曲線可以看出，隨著樣品開始著火燃燒，CO，NO和C02氣體迅速釋出并先后在短時間內(nèi)達(dá)到最大濃度；隨后N02和SQ氣體開始釋出，相比前三種氣體，后者的釋放時問延后了大概30～40 S，其原因為NQ和S02的只有在較高溫度下才會產(chǎn)生，著火初期樣品溫度較低，因此不會產(chǎn)生N0z和S02氣體，隨著燃燒反應(yīng)的進(jìn)行，當(dāng)樣品被加熱到一定溫度后才逐漸產(chǎn)生了N02和SOz。分析結(jié)果可知，瀝青以及瀝青膠漿著火燃燒后，在各主要產(chǎn)氣中CO能夠很快釋放出來并率先達(dá)到最大濃度，因此，可以CO作為表征瀝青及其膠漿開始著火燃燒的指標(biāo)之一。如圖3(a)所示，瀝青燃燒的C0z濃度曲線大致呈現(xiàn)出兩個峰，分別對應(yīng)瀝青燃燒過程的麗個階段，即為活潑揮發(fā)組分析出燃燒階段和二次揮發(fā)組分析出結(jié)合殘?zhí)咳紵A段，與熱重實驗的結(jié)論一致[1“。而瀝青膠漿的燃燒過程與熱重實驗結(jié)果相比并沒有明顯地分化成活潑揮發(fā)組分析出燃燒、二次揮發(fā)組分析出燃燒以及殘?zhí)咳紵齻€階段，從CQ濃度曲線明顯呈現(xiàn)出雙峰結(jié)構(gòu)來看，如圖3(b)所示，在高升溫速率下瀝青膠漿的二次揮發(fā)組分析出燃燒過程與殘?zhí)咳紵^程萬方數(shù)據(jù)第8期 光滸學(xué)。j光滸分析 209l合二為一．這類似于瀝15r的燃燒過程．同時．從【)【)濃度曲線l：叮以耵}11．允論臟瀝好還楚其膠漿材料．在活浚揮發(fā)組分析出燃燒階段．III于活潑揮發(fā)島1分的析出燃燒遺書很快，Ilj此造成短時M內(nèi)供瓴曝4i足．從而產(chǎn)，扛r大t的a)I而經(jīng)過時期活潑揮發(fā)皇11分析fll燃燒之后．1“于二次揮發(fā)組分的析出‘j殘發(fā)燃燒速串栩塒較慢．閃此牦々‘速串相對時期有所下降．氯羹相對充足．啁此往后期的燃燒過程中不再有c【)產(chǎn)乍．1叮蛇．C()主要在活浚揮發(fā)套1分析HI燃燒階段產(chǎn)乍．啦3 Variation of combusdmn gmeousp啊婦ct with thne(a)：SKS a．‘phalt‘(b)：S齬asphsll mortarl 2∞I 000go／)≯o啪暑營枷妻2∞I 8∞I∞OI 200≯b啪600 善§毒瑚在瀝肯及Je膠漿的燃燒過程·l，釘較大濃度的含碳、含氰以及含奠有售’℃體產(chǎn)，扛．各主要’C態(tài)產(chǎn)物的總摩爾產(chǎn)量占比如．袁2所示．由表叮以肴flI．兄論足瀝青還是瀝青膠漿．燃燒4C態(tài)產(chǎn)物巾含碳污染物的總摩爾產(chǎn)■占比均達(dá)到98％以l：．其巾ak I‘i比達(dá)到85％以I：．瀝青膠漿的a)摩爾產(chǎn)鼉比明顯小于瀝青．這主要是閃為瀝舟膠漿的活潑揮發(fā)組分含量棚對瀝青要低得多．閃此其缺氯燃燒階段所產(chǎn)，E的c【)譬棚對要少一心．fIl曩l燃改性瀝肯及J￡膠漿的【=()輔特別島．摩爾一i比捧第t的為S(X．隨后足N()．占比最少的為N(】2．2．2燃燒氣奄污蔡■的■放囊■III于活浚揮發(fā)套1分燃燒階段供氯t小足以及t質(zhì)揮發(fā)組分和炭患閃被載’t帶走從而來不及燃燒等原因．樣品的燃燼書很雌達(dá)到100％．燃燼書以樣II{I巾碳元素完全轉(zhuǎn)換為c()2的盯分比_)I∈定義．娃然從碳元素平衡的角度束看燃燼串越低．則產(chǎn)生c()和炭熙所l唁比例越高．各樣品的燃燼串如嘲4所爪．·I『以肴}II．瀝青膠漿的燃燼半要捋追高于瀝青．從的面各主要’C念污染物捧放總展的摩爾I與比分析町知，這主舅}足閃為膠漿的活潑揮發(fā)約1分含蕞較低所致．此外．從嘲4還lI『以行}I：．曩l燃改性瀝肯及其膠漿比其他瀝青及其膠漿的燃燼串要低．p啊岫fmm伽哪■_岫^l ^2 ^3 ^Ml AM2 AM3啦4 Burn-out rate of the sampk各試樣燃燒，乞念產(chǎn)物的睢位攤放■如圖5所示．町以肴到．總體I：．各瀝爵的C(】z睢佗捧放鼉要略高于瀝青膠漿．睡l燃改性瀝15f及其膠漿的C()：單位捧放量受略低于其他類瀝16『和膠漿．堪管備試樣的韌始質(zhì)量相近．但各瀝青膠漿的CO單位攤放量要比栩應(yīng)瀝丹低一半左右．這與前面的分析結(jié)果栩符．S()2的捧放艟主要取決于樣晶的含奠■．由工業(yè)分析绱糶lI丁知．瀝爵的含琉燎一般比棚應(yīng)膠漿高2～9倍．因此單位瀝16f的S【b捧放t要遠(yuǎn)高于相應(yīng)的膠漿．考慮捌試驗的燃燒沮度低于l 500 C．燃燒過程中所產(chǎn)生的NO主要為燃料囊N()．即N()lII的氰主要來rI于樣品中的氟元素．因此其捧放量主要受樣晶含氰量和氛咽中氯■以及NO轉(zhuǎn)換為N(X反應(yīng)速串的影響．總體I二．各瀝青的NO單位捧放量比相應(yīng)的膠漿商將近一倍．從M)z的捧放情況來看．單位瀝青的N(k捧放量幾乎為棚應(yīng)膠漿的3倍左右．這主要是因為NOz的乍成對沮度比較敏感．IlI于瀝青的熱值遠(yuǎn)高于相應(yīng)的膠漿．因此．爆竹Jt燃爆程度小及膠漿．I|i總體上的燃燒放熱仍高于膠漿．從而令試驗過程·l·瀝青樣品的實際溫度要大∞如加如加萬方數(shù)據(jù)2092 光譜學(xué)與光譜分析 第32卷大高于膠漿，因此造成NQ生成量增大。1．51．20．90．6O．30Al A2 A3 AMl AM2 AM3Al A2 A3 AMl AM2 AM3腳5 Emission intensity of gaseous comlmstionproduc擔(dān)of the samples圖6為各試樣燃燒氣態(tài)產(chǎn)物的最大釋放速率th。可以看出，對于燃燒過程中產(chǎn)生的C02，CO，S02，NO和N02這五種主要氣態(tài)污染物，瀝青燃燒所產(chǎn)生的最大釋放速率均高于相應(yīng)的膠漿。對比圖3可以看到，燃燒氣態(tài)產(chǎn)物中C0，C02及NO的濃度峰值均對應(yīng)于活潑揮發(fā)分析出燃燒階段的最大燃燒速率，而S02、NOz的最大濃度峰也位于該燃燒階段內(nèi)，因此在供氧量相同情況下活潑揮發(fā)組分的含量對各氣體的最大釋放速率有決定性作用。此外，由前面各氣態(tài)污染物單位排放量的分析可知，樣品的含硫、含氮量以及熱值等因素都對S02、NO和N02的排放有極其重要的影響。一般，含硫量越高，可能的最大S02釋放速率越大；含氮量越高，可能的最大N0釋放速率越大；熱值越高，可能的NCh釋放速率越大，但同時由于NO轉(zhuǎn)換為NCh的速率變大使得No的釋放速率會有一定程度的下降。由于瀝青類的活潑揮發(fā)組分含量比較高，而且含硫量、熱值等都高于膠漿類，因此綜合以上各種影響因素，瀝青燃燒的氣態(tài)污染物的最大釋放速率均高于相應(yīng)的膠漿。在瀝青類試樣中，阻燃改性瀝青的CO，S02及N0z最大釋放速率比其他兩種瀝青要高一倍左右，而N0的最大釋放速率則要低一半左右，但coz的最大釋放速率與其他兩種瀝青相比卻沒有明顯的差別，同時從圖5來看，其各氣體釋放總量與其他兩種瀝青也沒有較大的差別。造成這一現(xiàn)象的原因可能是樣品在瓷舟內(nèi)沒有均勻展開、團聚成團。這樣在著火燃燒初期，樣品所在的局部范圍內(nèi)形成較為強烈的缺氧氣氛，從而使CO瞬間最大釋放速率加大，同時也因團聚體散熱面相對較小，從而在短時間內(nèi)樣品能夠被燃燒放熱以及外部熱源輻射加熱到相當(dāng)高的溫度，因此造成SQ和N02的產(chǎn)生速率加大，這也就意味著在短時間內(nèi)NO轉(zhuǎn)換為NQ的速率加大，因此NO濃度反而隨之減少。≯藿色童oO0OOAl A2 A3 AMl AM2 AM3l b1 囫SO： 圜N02 圓NO匡 Al鹵 A2函 匡A3摑黛艮蕊 AM! AM2 AM3FiD 6 Max release rate of combustiongaseous products of the samplesTable 3 Mean release rate of gaseous combustionproductS of the samples． ． Mean release rate／(tool·S一1·g一1)&amp;amp;mpl。—五F——百廣——麗_—可瓦——§瓦A1 4．314E-05 5．271E-06 2．370E-07 1．430E-07 4．690E_。7A2 4．679E-05 4．762E-06 2．650E-07 1．519Ej07 4．272E_07A3 4．219E-05 3．531E一06 1．621E-07 1．325E-07 3．808E-07AMl 2．860 EI-05 3．092E—06 1．860E-07 4．777I■08 5．676E-08AM2 1．744E_05 2．320E-06 7．580E．08 6．542E-08 2．673E一07AM3 2．435E_05 2．582E_06 1．245E-07 4．498E-08 1．326E一07各試樣氣態(tài)燃燒產(chǎn)物的平均釋放速率如表3所示。整體來看，氣態(tài)燃燒產(chǎn)物的平均釋放速率與其單位排放量的分布規(guī)律具有相當(dāng)高的一致性，無論是何種氣態(tài)產(chǎn)物，瀝青類樣529635O5B¨=!吣％們∞加脅o¨OOOk-Io日N．0_【＼Q竹8—2一墨。卜O505O5O如”加¨¨帖。一_暑I(lǐng)-吶lo昌葉。一，】c置j，筍Io呂、_0I／o礬8百三Blo卜萬方數(shù)據(jù)第8期 光譜學(xué)與光譜分析 2093品在燃燒過程中的平均釋放速率均高于相應(yīng)的瀝青膠漿。由于C()2和CO的單位排放量相對數(shù)量級比較大，在瀝青及瀝青膠漿的燃燒過程中，CQ和C0的平均釋放速率要比N0、N02及S02等高l～2個數(shù)量級。2．3空氣流量對燃燒氣態(tài)產(chǎn)物釋放的影響表4列出了改性瀝青膠漿分別在空氣流量為0．6和1．0L·min-1時燃燒產(chǎn)物的主要參數(shù)?？梢钥闯?，隨著空氣流量的增大，更多的重質(zhì)熱解產(chǎn)物及炭黑在燃燒完畢之前被帶走從而造成化學(xué)不完全燃燒損失增大，因此樣品的燃燼率大為降低，并使CQ，CO，NO的單位釋放量、最大釋放速率及平均釋放速率均隨之降低。從碳平衡的角度來看，煙氣中炭黑的排放量會隨之增加。但另一方面，由于外加熱源的存在弱化了空氣流量變化對樣品溫度的影響，同時供氧量的相對增加令燃燒過程中的氧化性氣氛加強，因此從整體來看增大空氣流量有利于NQ和SOz的產(chǎn)生，從而使NQ和SOz的各項參數(shù)增加。同時，由于N02的產(chǎn)生加劇了NO的消耗，，相比之下N0各參數(shù)受空氣流量變化的影響比COz和C0更明顯。Table 4 Main parameters of combustion gaseous products under Yarious air flows3結(jié)論(1)固定床燃燒試驗表明，瀝青及其膠漿燃燒的主要氣態(tài)產(chǎn)物為C02，CO，NO，N()2及S02。其中，含碳污染物的摩爾占比達(dá)98％以上，其中CQ占絕大多數(shù)(均超過8l％)，其次是CO，S【)2的摩爾占比排第三，NO次之，NQ最少。(2)在高升溫速率、近等溫條件下，瀝青及膠漿的燃燒過程可近似分為活潑揮發(fā)組分析出燃燒、二次揮發(fā)析出結(jié)合殘?zhí)咳紵?個階段。初始階段，C0，NO和C02氣體最先釋放出并在短時間內(nèi)迅速達(dá)到最大濃度；燃燒到一定溫度時，NQ和S02才開始產(chǎn)生?？梢訡O作為表征瀝青及其膠漿著火的指標(biāo)之一。(3)活潑揮發(fā)組分含量對瀝青及其膠漿燃燒反應(yīng)的燃燼率、氣態(tài)產(chǎn)物釋放量、釋放速率等具有顯著的影響。減少瀝青材料中活潑揮發(fā)組分的含量可有效降低燃燒氣態(tài)產(chǎn)物的生成、尤其是CO的產(chǎn)生。(4)試驗結(jié)果表明，瀝青材料燃燒氣態(tài)產(chǎn)物中S02的釋放量主要取決于試樣的含硫量；而NO的排放量則主要受樣品含氮量、氛圍中的含氧量、以及NO轉(zhuǎn)換為N()2反應(yīng)速率的綜合影響；而N0z的生成則主要受溫度的控制。(5)空氣流量對瀝青及其膠漿燃燒氣態(tài)產(chǎn)物的釋放規(guī)律也有較大影響。隨著空氣流量的增大，C02，c0和NO的單位釋放量、最大和平均釋放速率均下降，N02以及S02的各項參數(shù)上升；燃燒產(chǎn)物中碳黑的排放量將隨之增加。Tekalur S A，ShuIda A，Sadd M，et a1．Construction and Building Materials，2009，23(5)：1795．Xiao F P，Amirkhanian S N．Materials and Structures，2010，43(1—2)：223．Abolfazl Z S，AIi S，Salman E N．Construction and Building Materials，2010，24(7)：1239．Asi I眥Building and 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Transport(中國公路學(xué)報)，2009，22(2)：77．Research on the Combustion Mechanism of Asphalt and the Compositionof Harmful Gas Based on Infrared Spectral AnalysisWU Kel。ZHU Kai2，HUANG Zhi-yil，WANG Jin-chang¨，YANG Qin-min3，LIANG Pei41．College of Civil Engineering and Architecture，Zhejiang University，Hangzhou 310027，China2．Department of Energy Engineering，Zhejiang University，Hangzhou 310027，China3．Department of Control Science and Engineering，Zhejiang University，Hangzhou 310027，China4．China Jiliang University，Hangzhou 310018，ChinaAbstract By using the Rosemount gas analyzer and the test platform of fixed bed built by carbon furnace，the harmful gaseouscompositions and the release rules of asphalt and mortar under high temperature rate were analyzed quantitatively based on infra—red spectral analysis technology．The results indicated that the combustion process of the asphalt and mortar can be approximate—ly divided into two stages stage of primary volatile combustion，and stage of secondary volatile release combined with fixed car—bon combustion in isothermal condition with high heating rat己The major gaseous products are CCh，CO，NO，N02 and S02．the volatile content is one of the key factors affecting the release rules of gaseous combustion products in asphalt，and reducingthe volatile content in asphalt materials can effectively reduce the generation of gaseous combustion products，especially CO．Keyworfls Fixed bed combustion reaction experiment；Infrared spectral analysis；Asphalt*Corresponding author(Received Feb．20，2012；accepted May 26，2012)敬告讀者——《光譜學(xué)與光譜分析》已全文上網(wǎng)從2008年第7期開始在《光譜學(xué)與光譜分析》網(wǎng)站(w硼L gpxygpfx．com)“在線期刊"欄內(nèi)發(fā)布《光譜學(xué)與光譜分析》期刊全文，讀者可方便地免費下載摘要和PDF全文，歡迎瀏覽、檢索本刊當(dāng)期的全部內(nèi)容；并陸續(xù)刊出自2004年以后出版的各期摘要和PDF全文內(nèi)容。2009年起《光譜學(xué)與光譜分析》每期出版日期改為每月1日?！豆庾V學(xué)與光譜分析》期刊社

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