3. Структура и содержание пояснительной записки самостоятельной работы
3.1. Определение зольности
Для определения зольности необходимо сжечь навеску угля в муфеле с электрообогревом при температуре 800±25°С. Вес остатка после сжигания, отнесенный к первоначальному весу и выраженный в процентах, называется зольностью исследуемой пробы угля.
Зола как таковая не содержится в топливе, а образуется в процессе его сгорания из минеральных примесей.
Для выполнения работы требуется следующее оборудование: муфельная печь с электрическим обогревом и терморегулятором, термопара с гальванометром, лодочки фарфоровые, эксикатор, весы аналитические, щипцы тигельные, подставка для лодочек.
3.1.1. Определение зольности углей методом медленного озоления
Порядок работы
Зольность углей определяют в муфеле с устойчивой температурой нагревания 800±25° С. Озоление производится в фарфоровых лодочках размером 25×43 мм или 35×47 мм. Фарфоровые лодочки должны быть пронумерованы, прокалены до постоянной массы и сохраняются в эксикаторах. Перед взятием навесок углей масса лодочек проверяется. Зольность определяют в пробе угля аналитического измельчения.
Пробу угля тщательно перемешивают в банке и в предварительно взвешенные лодочки отбирают навески по 1±0,1 г на разной глубине двух-трех мест. Затем лодочки устанавливают на подставке в холодный или нагретый до температуры не более 300°С муфель. Лодочки устанавливают так. Чтобы они находились в зоне устойчивой температуры. Закрывают дверцу муфеля и нагревают его до температуры 800±25°С и в течение 1–1,5 ч. При этой температуре навески прокаливают в течение 1,5 ч. После этого лодочки с золой вынимают из муфеля, охлаждают сначала на воздухе в течение 5 минут, а затем до комнатной температуры в эксикаторе и взвешивают. Далее производят контрольные получасовые прокаливания до тех пор, пока убыль массы не составит менее 0,001 г. Тогда испытание заканчивают, и для расчета принимают результаты последнего взвешивания. В случае увеличения массы зольного остатка для расчета принимают результаты предпоследнего взвешивания.
Обработка результатов
Зольность аналитической пробы угля ( %) вычисляют по формуле
(3.1)
где а - навеска угля, г; b - масса зольного остатка, г.
Пересчет зольности на сухую массу угля производят по формуле
,
(3.2)
где
-
содержание влаги в испытуемой аналитической
пробе, %.
Вычисление зольности угля, а также пересчет результатов на сухую массу угля производят с точностью до 0,01 %. Окончательные результаты округляют до десятых долей процента. Зольность угля в каждой пробе определяют параллельно в двух навесках.
3.2. Определение влажности угля
Некоторые исследователи часть воды в углях считают свободной. Она имеет нормальную упругость пара и может быть до некоторой степени удалена механическим путем. Другая часть, называемая связной, обладает упругость пара ниже нормальной.
Существуют методы прямого и косвенного определения содержания влаги в угле. Метод прямого определения состоит в удалении воды, выделяющейся при нагревании пробы угля. Метод прямого определения более точен, но он трудоемок и в техническом анализе углей применяется редко.
Широко распространены непрямые методы определения влаги по потере веса угля при его обезвоживании, т.е. по разности в весе между исходным и высушенным углем. Обезвоживание угля производится различными способами: нагреванием в термостате при температуре 102-105°С; выдерживанием над концентрированной серной кислотой в эксикаторе при комнатной температуре: сушкой инфракрасными лучами или в электрическом высокочастотном поле.
При этом работа проводится следующим образом:
все определения, за исключением внешней влаги, проводят на двух пробах;
при проведении отдельных испытаний необходимо соблюдать следующие правила:
перед каждым определением пробу тщательно перемешивают;
пробу отбирают из разных мест сосуда;
допускается предварительно подсушивать переувлажненные пробы до воздушно-сухого состояния;
массу бюксы уточняют перед каждым взятием пробы.