Лабораторная работа № 4 технический анализ твердого топлива
Содержание работы:
Ознакомление с методикой определения влажности, зольности и выхода летучих веществ;
изучение опытных установок по определению указанных характеристик топлива;
определение влажности зольности и выхода летучих исследуемой пробы топлива;
анализ полученных результатов.
1.Определение влажности топлива
Общие сведения
Влажность топлива – примесь балластная. Она снижает тепловой эффект горе -
ния, так как вода своим присутствием уменьшает долю горючих элементов в единице массы или объёма топлива, и, кроме того, при горении топлива вода испаряется, отнимая на это часть тепла реакции.
В твёрдом топливе различают внешнюю, гигроскопическую и общую влагу. Внешняя влага - влага, механически удерживаемая наружной поверхностью топлива при его смачивании ( дождём, тающим снегом и т.д. ). Эта влага удаляется при естественной сушке топлива до равновесного состояния с окружающей средой; такое топливо называется воздушносухим.
Гигроскопическая влага - влага, заполняющая поры и капиляры твёрдых топлив и удерживающаяся в них после воздушной сушки. Её также называют влагой аналитической пробы топлива . При определении гигроскопической влаги топливо предварительно доводят до воздушносухого состояния при определённых условиях окружающей среды – при относительной влажности воздуха 60 ±2% и температуре 20 ± 5°С ( аналитическая проба топлива ). Гигроскопическая влага удаляется из топлива путём нагревания его в сушильном шкафу при определённом тепловом режиме.
О бщая влажность топлива – сумма внешней и гигроскопической влаги, то есть это влажность рабочей массы топлива
В настоящее время для определения влажности твёрдого топлива преимущественно используется весовой метод. Он основан на сопоставлении убыли массы высушенной пробы топлива с первоначальной массой навески топлива. Проба топлива высушивается постепенно в термостате при постоянном тепловом режиме.
Порядок проведения опыта
Взвесив с точностью до 0,001 г просушенный стаканчик ( бюксу ) с притёртой крышкой, насыпают в него 1-2 г измельчённого топлива, высушенного при комнатной температуре, и снова взвешивают.
П омещают открытую бюксу с топливом 2 и крышку 5 в нагретый сушильный шкаф 1 (рис.1) и выдерживают в течение 1ч. Во время высушивания топлива следят за температурой воздуха в шкафу по термометру 4 и поддержи -вают её посредством имеющихся регуляторов 6, 7 в пределах 102-105°С, 3 - вентиляционная заслонка.
Если температура в термостате будет выше 110°С, то из топлива начнут выделяться горючие летучие вещества, что исказит результаты опыта. При температуре в нём ниже 100°С из топлива удаляется не вся гигроскопическая влага.
После высушивания топлива бюксу закрывают крышкой и вынимают (лаборатор - ными щипцами) из шкафа, помещают в экси - катор на 10-15 мин для охлаждения. Чтобы предотвратить поглощение влаги топливом из воздуха , находящегося внутри эксикатора, в него насыпают хлористый кальций.
После охлаждения бюксу вынимают из эксикатора и взвешивают (на тех же весах).
Для проверки полного удаления влаги бюксу с топливом, открыв крышку, снова помещают в термостат на 10-15 мин, а затем вторично охлаждают и взвешивают. Так поступают до тех пор, пока разница с предыдущей массой после сушки будет менее 0,003 г, то есть до постоянной массы.
О тносительная влажность топлива (аналитическая) определяется по формуле
где g - масса пробы топлива до сушки, г;
- масса топлива после сушки, г;
g1 – убыль массы при высушивании топлива, г;