Визначення зольності твердого палива

Мета: Вивчити методи визначення зольності твердого палива

Прилади та обладнання: муфельна електропіч з максимальною температурою 900°С; перфорована трубка з жаростійкої сталі (довжина 350 мм, зовнішній діаметр 10... 12 мм, товщина стінки 1,5...2 мм, діаметр отворів перфорації 1,5 мм); фарфорові прямокутні лодочки; керамічна пластинка товщиною не більше 5 мм з розмірами дещо меншими розмірів робочого простору муфельної печі; ареометр-індикатор для виміру кількості кисню, що подається; кисневий редуктор; хлористий кальцій або інша осушуюча речовина; газоподібний технічний кисень в балоні.

Загальні відомості. Золою називається залишок, отриманий при спалюванні в тиглі певної вибірки палива. Різні види твердого палива на відміну від рідкого містять значну кількість золи.

Зола в твердому паливі може бути первинного (внутрішнього) і вторинного (зовнішнього) походження.

Первинна зола утворюється при тому, що згоряє палива з різних мінеральних домішок, що містяться у ньому.

Вторинна зола виходить із сторонніх мінеральних домішок, що потрапили в паливо при його добуванні, транспортуванні і зберіганні.

Кількість внутрішньої золи в паливі залежить від його складу: чим більше мінеральна частина палива, тим більше золи. Зола відноситься до баласту, і великий вміст її в паливі небажаний, оскільки при цьому істотно знижується теплова цінність палива. Крім того, при спалюванні твердого палива в топках різних теплових установок швидко нагромаджується шлак, і тому необхідно їх регулярно очищати.

Вміст золи в кам'яному вугіллі і торфі коливається в широких межах (5...25 % і більш).

Для визначення зольності бурого і кам'яного вугілля, антрациту, горючого сланцю, а також брикетів з них. існують три методи озолення: повільне, прискорене з природною вентиляцією і прискорене з подачею в муфельну піч кисню. В практикумі описані два з них.

Суть методу визначення зольності полягає в повному спалюванні навішування твердого палива і подальшому прожаренні зольного залишку.

Проведення випробувань. Повільне озолення з приготованої аналітичної проби зразка палива (кам'яне, буре вугілля або сланець), подрібненого в порошок і просіяного через сито (900 отворів на 1 см2) в заздалегідь прожарені і зважені лодочки беруть навішування масою по (1+0,1) г і поміщають їх в холодну муфельну піч. Для озолення кам'яного вугілля і антрациту температуру муфельної печі підвищують спочатку протягом 30 хвилин до 500 °С і протягом наступних 30...60 хвилин до 800...830°С.

Для озолення бурого вугілля і сланцю початкову температуру муфельної печі підвищують протягом 30 хвилин до 250 °С, наступні 30 хвилин —до 500 °С, а потім протягом 2 год - до 800...830°С.

При кінцевій температурі прожарюють в закритій муфельній печі зольный залишок проби кам'яного вугілля протягом 1,5 год, бурого вугілля і сланцю — протягом 1 год.

Після завершення прожарення лодочки із зольним осадом виймають з печі, охолоджують на повітрі до температури навколишнього середовища, потім зважують з погрішністю не більше 0,0002 гр.

Прискорене озолення з подачею в муфельну піч кисню. Схема установки показана на рис. 1.

Муфельну піч розігрівають до температури 850... 875°С. По досягненні цієї температури встановлюють в піч пластину з лодочками і навішуваннями палива на яку-небудь підставку на рівні її паза. В такому положенні лодочки з навішуваннями витримують при озоленні кам'яного і бурого вугілля протягом 3 хв і при озоленні сланцю протягом 5 хв. Після цього пластину з лодочками поволі просувають в муфельну піч із швидкістю 2 см/хв, закривають дверці і з балона через редуктор подають кисень із швидкістю 3 л/хв.

Рис.1. Схема установки для прискореного озолення з подачею в муфельну піч кисню: 1 — балон з киснем; 2 — манометр; 3 — ареометр; 4 — муфельна піч; 5 і 6 — отвори для термопари і для трубки.

Тривалість озолення і температуру в муфельній печі в залежності від вигляду

палива вибирають по таблиці 1.

Таблиця 1

Умови озолення різних видів палива

Після закінчення вибраного з таблиці часу озолення навішувань подачу кисню припиняють, пластинку з лодочками виймають з муфельной печі, охолоджують на повітрі до температури навколишнього середовища і зважують лодочки із зольним залишком.

Обробка результатів. Аналітичну зольність (%) випробовуваного палива підраховують по формулі:

, (1)

де :т₁, т₂ і т₃ — маси відповідно прожареної лодочки, лодочкиз навіскою випробовуємого палива і лодочки із залишком після озолення навіски палива, г.

За результат випробувань приймають середнє арифметичне двох паралельних визначень.

Для перерахунку результатів аналітичної проби на зольність А^л аналітичної проби на зольність другого стану палива, наприклад сухого одночасно із тієїж проби беруть навіски для визначення стану вологи W^л в аналітичній пробі.

Визначивши зміст вологи W^л в аналітичній пробі, підраховують зольність А^с (%) в сухому стані палива.

, (2)

Зольність аналітичної проби перераховують зольність А^р робочої маси палива по формулі:

(3)

де W^р — робоча волога палива %.

Цей показник визначають по формулі

(4)

де W_вн – Зовнішня волога палива

Поиск по сайту: