3. Определение выхода летучих веществ

Общие сведения

В процессе нагревания всех видов твёрдого топлива происходит распад органических веществ горючей массы с выделением газообразных продуктов разложения – летучих веществ. Они бывают горючие и негорючие. К первым относятся: водород, окись углерода, метан, сложные углеводороды, ко вторым – водяные пары.

Твёрдый остаток топлива, полученный после отгонки летучих веществ, называется коксом. Он состоит из углерода и золы. Кокс различают: порошко-образный, слипшийся, сплавленный, слабоспёкшийся, рыхлый, вспученный и др.

Содержание летучих веществ и характер кокса влияют на процесс горения топлива: температуру воспламенения, характер пламени, оживление процессов горения на решётке в случае спекающихся коксов и т.д.

По количеству летучих веществ и характеру кокса каменные угли маркируют на длиннопламенные, газовые, тощие и др., а также учитывают эти характеристики при выборе способа сжигания топлива и конструкции отдельных элементов топки.

Количество летучих принято определять на горючую массу топлива V^Г с помощью весового метода. Сущность метода заключается в нагревании навески топлива в закрытом тигле при температуре 850°С. выход летучих веществ вычисляется по разности между общей потерей массы и потерей, происходящей за счёт испарения влаги.

Порядок проведения опыта

Взвесив с точностью до 0,001 г просушенный тигель 6 (см. рис. 2) с крышкой, помещают в него 1 г измельчённого топлива, покрывают крышкой и снова взвешивают.

Открывают дверцу муфельной печи 1, нагретой до устойчивой температуры 850°С, и быстро ставят в печь тигель 6, закрытый крышкой.

Продолжительность нагревания пробы угля массой 1 г составляет 7 мин. При навеске более 1 г об окончании нагревания топлива судят по исчезновению язычков пламени из отверстия в крышке. это свидетельствует о завершении сгорания основной массы летучих веществ.

Температура при нагревании навески топлива не должна превышать 850°С, что контролируется термоэлектрическим пирометром 3,4.

По окончании нагревания тигель вынимают из печи. При наличии налёта сажи на внешней поверхности тигля опыт повторяют, так как это приводит к искажению весовых соотношений.

Вынутый тигель охлаждают на воздухе 5 мин и окончательно в эксикаторе до комнатной температуре.

После охлаждения тигель с коксом взвешивают и определяют искомые величины:

а ) выход летучих в аналитической пробе топлива:

где g₁ – убыль массы топлива, г;

g – масса навески топлива, г;

- влажность аналитической пробы топлива, %;

б) содержание кокса в топливе:

в) выход летучих на условную горючую массу:

где - содержание золы в аналитической пробе топлива, %.

В конце опыта рекомендуется осторожно высыпать твёрдый остаток из тигля на бумагу и, осмотрев его, указать характер полученного кокса.

Анализ полученных результатов

В конце проведения опытов нужно сравнить полученные данные влажности, зольности и выхода летучих веществ топлива с нормативными вели -чинами для данного сорта топлива (табл. 2) и при наличии значительных рас - хождений установить причины этого.

Обобщение опытных данных по исследуемому топливу приводят в табл.1.

Таблица 1

Сорт топлива

Показатели