Хімічний склад палива.
Основними горючими складовими палива являються вуглець С і водень Н, як в чистому вигляді, так і вигляді різних сполук. Крім них в склад палива входять О, N, S, А,W.
Склад палива визначають аналізом технічним і елементарним (хімічним).
Технічний аналіз проводиться в заводських лабораторіях. При технічному аналізі твердого палива, наприклад коксу, визначають теплоту його горіння, вологість, зольність вихід летучих, кількість S, дають характеристику зовнішнього вигляду палива. Технічний аналіз використовують при прийомці кожної кожної партії палива.
Елементарний (хімічний) аналіз палива проводиться після технічного аналізу. Це трудомістка операція.
Елементарний аналіз твердого і рідкого палива дає можливість установити склад в ньому (в % по масі) С,Н,О, N, S, А,W.
С + Н + О + N + S + А + W = 100%
С – являється основною складовою частиною палива.
Він окисляється до СО2 чи до СО по наступним реакціям.
С + О2 = СО2+ 34000 кДж/кг.
кДж
С + 1/2О2 = СО+10300 кДж/кг
С - може вступати в сполуки з Н і другими елементами. При
цьому виникають сполуки СН4 ; С2Н6 ; С3Н8 і ін.
Н – другий найбільш важливий елемент палива.
Він окисляється по реакції Н2+1/2 О2=(Н2О)в +143000 кДж/кг
Індекс “в ” показує, що вода, яка виникла при згоранні Н, конденсується, виділяючи теплоту. Але із печі продукти горіння виходять, як правило з температурою більше 100 0 С і вода знаходиться в вигляді пару, то теплоти виділяється менше і Н окисляється по реакції
-
Н2 + ½ 02 = (Н2О) + 121020 кДж/кг
О і N – негорючі елементи і являються небажаними елементами
в паливі , тобто являються його баластом .
S – в паливі може бути як в чистому вигляді , так і вигляді різних
сполук, як горючих так і негорючих.
S - окисляється по реакції
S + O2 = SO2 + 9150 кДж/кг
Незважаючи на те, що при згоранні S виділяється тепло, її присутність в паливі небажана із-за шкідливої дії SO2 на пічну арматуру і на метал, що нагрівається.
А – являється баластом і небажаною складовою часткою палива.
А – це негорючі мінеральні речовини , які складаються в
основному із солей Ка, Nа, Са, Ма і ін.
W – негорюча небажана складова частина палива.
Вона буває зовнішньою і внутрішньою (гігроскопічною)
Зовнішня W задержується в паливі механічно і виходить із палива при сушці (без підігріву).
Внутрішня W виходить із палива при підігріві.
Прийнято вважати, що С,Н,О,N – складають головну частину палива, яка називається органічною масою.
С о + Н о + О о + N о = 100 %
Органічна маса і S складають горючу масу.
С г + Н г + О г + N г + S г = 100%
Горюча маса і А складають суху масу
С с + Н с + О с + N c + S c + А с = 100 %
Паливо, яке містить всі складові частини називається робочим паливом /робоча маса /
С р + Н р + О р +N р +S р +А р +W = 100%
При необхідності можно перерахувати з любої маси на робочу і навпаки.
Перерахунок проводиться по формулам.
а) З сухої маси на робочу
%
б) З горючої маси на робочу.
%
в) З органічної маси на робочу.
%
