在煤氣化制取氫氣、吸收爭強式甲烷重整、吸收增強式水汽變換過程中二氧化碳（CO?）與煅燒后的石灰石的碳酸化反應是重要的步驟。因反應的特性，該方法也在煙塵中的CO?捕獲中也被廣泛應用。具體的反應為碳酸鈣（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)生碳酸化反應生成碳酸鈣。

近幾年許多學者發(fā)現(xiàn)在碳酸化反應過程中加入水蒸氣能影響碳酸化反應，現(xiàn)象表現(xiàn)為添加水蒸氣后吸收劑對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，無需對吸收劑本身進行預處理或者改性，降低吸收CO?的成本。在吸收增強式甲烷重整、吸收增強式水汽變換中，由于存在一定含量的水蒸氣，而水蒸氣對碳酸化反應的促進作用增強，有利于在更寬泛的范圍選擇反應溫度。

為深入探索水蒸氣對碳酸化反應的影響，我們借助南京匯誠儀器儀表有限公司的熱重分析儀 TGA-601S 開展了專項實驗。實驗選用 5-20mg 的碳酸鈣樣品，采用氧化鋁敞口坩堝以確保反應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題。實驗所用氣體氛圍為高純度氮氣、二氧化碳及水蒸氣，氣體流速嚴格控制在 50-100mL/min 并保持穩(wěn)定，升溫與降溫程序精準設定為：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 TGA-601S 精準捕捉樣品的失重與增重數(shù)據(jù)。

實驗過程中，TGA-601S 展現(xiàn)出優(yōu)異的檢測性能，清晰呈現(xiàn)了三個關鍵階段的樣品質量變化：

第一次升溫至 800℃恒溫時，氮氣氛圍的惰性環(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，樣品開始增重，當環(huán)境氣壓低于平衡分壓時，增重停止，樣品重量趨于穩(wěn)定；

第二次升溫至 800℃過程中，從 418.90℃開始氫氧化鈣分解重新轉化為氧化鈣，樣品再次失重，至 601.73℃后無明顯失重現(xiàn)象。

實驗結果通過匯誠儀器TGA-601S熱重分析儀的精準檢測得到充分驗證：碳酸鈣升溫分解達平衡后質量穩(wěn)定，降溫階段受水蒸氣影響生成氫氧化鈣導致增重，再次升溫后氫氧化鈣分解，樣品質量與第一次失重后相近。匯誠儀器 TGA-601S熱重分析儀以穩(wěn)定的性能和精準的檢測能力，為水蒸氣對碳酸化反應的影響研究提供了可靠支撐，助力相關領域實驗探索高效推進。