6

Лабораторная работа № 4 технический анализ твердого топлива

Содержание работы:

1. Ознакомление с методикой определения влажности, зольности и выхода летучих веществ;

2. изучение опытных установок по определению указанных характеристик топлива;

3. определение влажности зольности и выхода летучих исследуемой пробы топлива;

4. 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;