При определении зольности топлива большое значение имеет отбор средней пробы. Уголь нужно измельчить до небольших кусков, тщательно перемешать, отобрать пробу в несколько десятков граммов, а затем эту пробу растереть в ступке и снова перемешать.
3. Экспериментальная часть
Химические реактивы, посуда, приборы
- Твердое топливо (каменный уголь, антрацит, сланец) Аналитические весы с разновесами (точность взвешивания 0,001 г) Бюкс высотой 25—30 мм и диаметром 35—40 мм Сушильный шкаф с термометром Ступка с пестиком Сито с диаметром отверстий 0,2 мм Эксикатор Фарфоровый тигель с крышкой (высота 40 мм, диаметр 30 мм). Муфельная печь на 900 °С с термопарой Аналитические весы (точность взвешивания 0,001 г) с разновесами Тигельные щипцы.
Порядок проведения работы
Определение влажности твердого топлива.
Каменный уголь, антрацит или сланец предварительно измельчают в ступке и просеивают. Берут 1—2 г топлива и помещают в предварительно взвешенный бюкс, распределяют топливо ровным слоем и высушивают при 102—105 0С около 2 ч до постоянной массы. Крышка бюкса при высушивании должна быть полуоткрыта. Высушенное топливо вынимают из сушильного шкафа, закрывают бюкс крышкой, охлаждают сначала на воздухе, а затем в эксикаторе и взвешивают. Содержание влаги рассчитывается по формуле (в %):
W = m ∙ 100/m1.
где т — убыль в массе после высушивания, в граммах; m1 — навеска топлива, в граммах.
После первого определения влаги проводят повторное просушивание при 104—105 0С в течение 30 мин. Потеря в массе не должна превышать 0,01 г. Если же потеря в массе окажется более 0,01 г, то высушивание повторяют до тех пор, пока убыль массы не окажется меньше 0,01 г.
Определение количества летучих веществ в топливе
Навеску измельченного воздушно-сухого твердого топлива в количестве около 1 г отвешивают в предварительно просушенный и взвешенный тигель. Тигель закрывают крышкой и помещают в электрическую печь, нагретую до 850 0С. Тигель ставят на жароупорную подкладку (например, сделанную из глины), чтобы его дно находилось от дна муфеля на расстоянии 10—20 мм. Тигель выдерживают в печи в течение 7 мин. При этом происходит удаление влаги и летучих органических веществ. Затем тигель вынимают и охлаждают, не снимая крышки, сначала на воздухе 5 мин, а затем в эксикаторе до комнатной температуры. В тигельную печь тигель можно также опускать при помощи проволоки. На конце ее сделано кольцо, в которое вставляется тигель. Охлажденный тигель взвешивают, и количество летучих веществ рассчитывают по формуле:
%ЛВ = (m1 – mН О) ∙ 100/ m2,
где т1 — потеря топлива в массе после прокаливания, в граммах: m2 — навеска топлива в граммах; mH O — влага, имевшаяся в навеске угля.
Количество влаги вычисляется исходя из процентного содержании влаги, имевшейся в угле. Следовательно, прежде чем определить количество летучих веществ, нужно определить количество влаги (см. предыдущую работу). Например, для определения количества летучих веществ было взято 1,3,468 г угля, после прокаливания масса стала 1,1122 г. Количество влаги было равно 1,2%. Следовательно, в 1,3468 г топлива влаги будет:
(г)
Количество летучих веществ равно:
Определение зольности твердого топлива
В предварительно прокаленный и взвешенный фарфоровый тигель или лодочку отвешивают 1—2 г топлива и помещают его в муфельную печь, которая предварительно может быть нагрета до 250 - 300 0С. Затем температуру печи постепенно повышают до 800—825 °С в течение 1—2 ч и выдерживают при указанной температуре 1 ч. После этого тигель (или лодочку) вынимают из муфельной печи, охлаждают 5 мин на воздухе и переносят в эксикатор, где он охлаждается до комнатной температуры. После взвешивания тигля зольность рассчитывается по формуле:
Зольность (%) = m ∙ 100/m1
где m — масса зольного остатка в граммах; т1 — масса топлива в граммах.
Для проверки правильности определения зольности тигель с зольным остатком можно еще раз прокалить. Между двумя определениями разница не должна превышать 0,001 г.
4. Задания и оформление работы
Определение влажности твердого топлива. Кратко записать методику работы и полученные данные занести в таблицу.
Навеска топлива | Убыль в массе (г) | Количество влаги (%) |
до высушивания | после высушивания | |
Определение количества летучих веществ в топливе. Кратко описать методику работы и полученные цифровые данные внести в таблицу.
Навеска топлива (в г) | Убыль в массе (в г) | Влажность, перечисленная к навеске (в г) | Количество летучих веществ |
в граммах | в процентах | ||
Определение зольности твердого топлива. Записать методику определения зольности топлива. Полученные результаты записать в таблицу.
Масса | ||
топлива (в г) | золы (в г) | в процентах |
Блиц-тест
1. При какой температуре (0С) определяют количество золы в угле:
A. 100-115 B. 200-250 C. 990-1000
D. 100-1300 E. 800-825
2. Основные технологические характеристики топлива:
A. теплоемкость B. горючесть
C. теплота сгорания и жаропроизводительность
D. теплота сгорания E. A, B, D
3. Топливо, используемое в различных агрегатах и установках, называют:
A. энергетическим B. промышленным
C. технологическим D. агрегатным
E. топливным
4. Укажите вещество, не относящееся к топливу
A. слюда В. нефть C. мазут
D. уголь E. сланец
5. При какой температуре определяют влажность топлива?
A. 102-105 B. 200-250 C. 990-1000
D. 100-1300 E. 800-825
Контрольные вопросы
Какова роль топлива в проведении технологических процессов? Составьте схему использования твердых видов топлива. Каковы технологические характеристики топлива? Что является «внешней золой» и «внутренней золой»? Какие виды влаги различают в угле? Какие вещества являются летучими? Какие вещества составляют балласт топлива? Опишите процесс подготовки шихты к коксованию. Напишите уравнение реакции термического превращения диеновых углеводородов в процессе формирования кокса. Напишите уравнение термического распада пентена при температурах < 4000C.
Литература
, , Введение в теорию химико-технологических систем. Ч.1. Казань: КГТУ, 1997.463 с. , , Пиролиз углеводородного сырья. М.: Химия, 1987. 240 с. , , Теория химических процессов основного основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1975. 346с.
Работа 13. ТЕХНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НЕФТЕПРОДУКТОВ
1. Цель работы
1. Определение плотности нефтепродуктов с помощью ареометра, пикнометра и весов Вестфаля.
2. Определение температур вспышки и воспламенения
2. Теоретическая часть
Важнейшими величинами, определяющими в совокупности характеристику и качество различных нефтепродуктов, служат плотность, вязкость, температуры вспышки и воспламенения, влажность, октановое число, термическая стабильность, корродирующая способность, маслянистость и др. Технический анализ нефтепрдуктов позволяет установить эти величины.
Определение плотности. Плотность – наиболее распространенная характерная величина, применяемая при исследовании нефти и нефтепродуктов. Большая плотность при прочих равных свойствах указывает, например, на более высокое содержание ароматических углеводородов. Плотность различных фракций нефти в большинстве случаев возрастает с увеличением температуры кипения.
Плотностью с называется масса единицы объема вещества и выражается в кг/м3 (г/см3)
В технике часто используют безразмерную величину относительной плотности d, т. е. отношение плотности с данного вещества к плотности со стандартного вещества в определенных физических условиях
Для нефтепродуктов в качестве стандартного вещества принимают воду при 4єC и определяют относительную плотность как отношение массы нефтепродукта G к массе того же объема воды Gв в стандартных условиях
Вследствие того, что за единицу массы принимается масса 1см3 воды при 4о С, то плотность вещества, выраженная в г/см3, будет численно равна его относительной плотности. Плотность нефтепродуктов относится к нормальной температуре 20о С. Численно она равна относительной плотности по отношению к воде при 4о С, которая обозначается 
.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 |
