Лабораторная работа с решением

«Определение технических характеристик твёрдого топлива»

Цель работы: 1) определение влажности твердого топлива;

2) определение зольности твердого топлива;

3) определение выхода летучих веществ твердого топлива.

Определение влажности твердого топлива.

Под влажностью топлива понимается относительное содержание влаги в данной массе топлива.

Различают следующие виды влаги: абсорбционную, капиллярную, коллоидную механически удержанную и кристаллогидратную.

Капиллярная влага – это влага, находящаяся в капиллярах топлива; она зависит от пористости топлива.

Коллоидная влага – это влага, являющаяся связанной и входит непосредственно в структуру коллоидов в количестве, обратно пропорциональном степени углефикации топлива.

Механически удержанная влага – это влага, остающаяся в топливе после контакта её с водой за счёт смешивания. Она зависит от фракционного состава топлива и его зольности.

Кристаллогидратная влага – это влага входит в кристаллическую структуру минеральных примесей топлива.

Аппаратура для проведения испытаний.

1. Сушильный шкаф.

2. Алюминиевые стаканчики с крышками.

3. Весы аналитические с погрешностью не более 0,0002 г.

4. Эксикатор по ГОСТ 6371-81 с осушающим веществом.

5. Шпатель и щипцы тигельные.

Таблица 1. Результаты взвешивания тары с навеской топлива.

 

Масса пустого стаканчика с крышкой, m0,г	Масса стаканчика с крышкой и с навеской топлива до опыта, m1 ,г	Масса навески топлива, m1-m0,г	Масса стаканчика с крышкой и с навеской топлива после опыта, m2,г	Убыль массы навески топлива, m1-m2,г
23,1415	24,1465	1,005	24,0579	0,0886

 

Обработка результатов анализа

W_a=[(m1-m2)/(m1-m0)]*100 = (0,0886/1,005)*100 = 8,816 %

W_р= W_вн + W_a*(100- W_вн)/100 = 5+8,816*(100-5)/100 = 13,375%

где W_вн = 5%

Определение зольности твердого топлива.

Под зольностью понимают относительное содержание негорючих веществ, остающихся в результате полного сгорания всех горючих компонентов топлива после завершения всех превращений, которые происходят в минеральной части топлива при свободном доступе воздуха и заданной температуре.

Аппаратура для проведения испытаний.

1. Муфельная печь с электрическим обогревом.

2. Термопара для измерения температуры до 1000°С со вторичным измерительным прибором.

3. Эксикатор по ГОСТ 6371-81 с осушающим веществом.

4. Тигли фарфоровые с диаметром основания не менее 18 – 20 мм.

5. Весы аналитические с погрешностью не более 0,0002 г.

6. Шпатель, щипцы тигельные, ухватик с длинной ручкой.

Таблица 2. Результаты взвешивания тары с навеской топлива.

 

Масса пустого тигля, m0,г	Масса тигля с навеской топлива до опыта, m1,г	Масса навески топлива, m1-m0,г	Масса тигля с зольным остатком навески после прокаливания, m2,г	Зольный остаток навески топлива, m2-m0,г
10,2998	10,8448	0,545	10,3477	0,0479

 

Обработка результатов анализа

A_a=[(m2-m0)/(m1-m0)]*100 =(0,0479/0,545)*100 = 8,789 %

A_c= A_a*100/(100- W_a) = 8,789*100/(100-8,816) = 9,639 %,

где W_a- из предыдущего опыта

A_р=A_a*(100- W_a)/(100- W_p)=8,789*(100-8,816)/(100- 13,375)=9,252% ,

где W_a, W_р- из предыдущего опыта

Определение выхода летучих твердого топлива.

Летучими веществами твердого топлива называют смесь газообразных и парообразных продуктов, образующихся при нагреве без доступа воздуха.

Аппаратура для проведения испытаний.

1. Муфельная печь с электрическим обогревом (t=840 - 860°C).

2. Термопара для измерения температуры до 1000°С со вторичным измерительным прибором.

3. Эксикатор по ГОСТ 6371-81 с осушающим веществом.

4. Тигли фарфоровые конические с крышками. Высота тиглей 40 мм, диаметр крышки 30 мм.

5. Весы аналитические с погрешностью не более 0,0002 г.

6. Подставка для тиглей по ГОСТ 12766-77.

7. Пресс для брикетирования.

8. Шпатель, щипцы тигельные, ухватик.

Таблицы 3. Результаты взвешивания тары навеской топлива.

Масса пустого тигля с крышкой, m0,г	Масса тигля с крышкой и с навеской топлива до опыта, m1,г	Масса навески топлива, m1-m0,г	Масса тигля с крышкой и летучим остатком после опыта, m2,г	Убыль массы навески топлива, m1-m2,г
25.9615	26,9711	1,0096	26,4755	0,4956

 

Обработка результатов анализа

V_a=[(m1-m2)/(m1-m0)]*100- W_a = (0,4956/1,0096)*100-8,816=40,273 %,

где W_a- из предыдущего опыта

V_г= V_a*100/(100 - W_a - A_a) = 40,273*100/(100-8,816-8,789)=48,878 %

(NV)_a=100- V_a- W_a = 100- 40,273-8,816=50,911%

(NV)_г=[(NV)_a- A_a]*100/(100 - W_a- A_a) =

= (50,911-8,789)*100/(100-8,816-8,789) = 51,122 %

Таблица 4. Сводная таблица.

 

Влажность топлива, %			Зольность топлива, %			Выход летучих, %
Wa	Wвн	Wp	Aa	Ac	Ap	Va	Vг
8,816	5	13,375	8,789	9,639	9,252	40,273	48,878
Характеристика нелетучего осадка
Выход нелетучего осадка, %						(NV)а	50,911
						(NV)г	51,122

Вывод по работе: В ходе данной работы мы определили:

1. Влажность твердого топлива.

2. Зольность твердого топлива.

3. Выход летучих твердого топлива.

1. Влажность твердого топлива мы определяли с помощью аналитических весов и алюминевого стаканчика с торфом. Результаты опыта нам дали:

W_a=8,816% , W_BH=5% , W_p=13,375%.

2. Зольность твердого топлива мы определяли с помощью аналитических весов , тиглей фарфоровых и термопары для измерения температуры. Результаты опыта нам дали:

A_a=8,789%, A_c=9,639%, A_p=9,252%.

3. Выход летучих твердого топлива мы определяли с помощью аналитических весов, муфельной печи, тиглей фарфоровых и пресса для брикетирования.

Результаты опыта нам дали:V_a=40,273% , V_Г=48,878%, (NV)_a=50,911%, (NV)_г=51,122%.