Карбонизация исходного сырья с получением угля-сырца Методика проведения эксперимента

Пустой сосуд гидрозатвора 10 заполняют примерно на 1/3 точно измеренным количеством чистой водопроводной воды, взвешивают с точностью до 0,01 г и подсоединяют к установке.

В пустой реактор на его нижнюю пробку (или на сетку) помещают зерна керамической насадки так, чтобы она равномерно заполняла поперечное сечение реактора на высоту около 3 см. Затем реактор заполняют отобранной фракцией древесных опилок в количестве около 20 г (навеску берут с точностью до 0,01 г), обращая особое внимание на равномерность заполнения ими объема реактора (допускается разравнивание, но не уплотнение вводимых порциями опилок стеклянной палочкой). Реактор закрывают пробкой, перекрывают краны 12 и 19 и при открытом кране 11 с помощью аспиратора 18 проверяют герметичность установки.

По достижении герметичности при открытых кране слива аспиратора и кране 11 с помощью трансформатора 4 на обмотку реактора, фиксируя время начала эксперимента, подают напряжение, увеличивая его во времени в соответствии с заданным преподавателем режимом. Во время эксперимента через определённые промежутки времени фиксируют температуру в зоне реакции и объём выделяющихся газов по показаниям мерного цилиндра. При появлении в стеклянной магистрали первых следов конденсирующейся влаги фиксируют время и температуру начала процесса карбонизации, а при прекращении выделения пузырьков газа в гидрозатворе 10 – те же характеристики окончания процесса. При этом выключают обогрев реактора, перекрывают сливной кран аспиратора и кран 11, замеряют объем жидких и газообразных продуктов пиролиза, взвешивая с указанной выше точностью гидрозатвор 10 и фиксируя давление в аспираторе 18, а также температуру и давление в помещении лаборатории. При охлаждении реактора до комнатной температуры производят его выгрузку, отделение керамической насадки от полученного угля-сырца и определяют массу последнего. Приготовленный полупродукт помещают в стеклянную тару и прикрывают крышкой.

Представление результатов эксперимента

Результаты проведенных экспериментов и расчетов соответствующих характеристик представляют в виде следующих таблиц и графиков (табл. 2-5).

Таблица 2. Результаты определения влажности

сырья и полупродукта

Исследуемый образец	Начальная масса образца m, г	Масса образца в абсолютно сухом состоянии mo, г	Влагосодержание образца Wa, %
Древесные опилки
Уголь-сырец

Таблица 3. Результаты определения зольности сырья и полупродукта

Исследуемый образец	Начальная масса образца m, г	Масса прокаленного образца mo, г	Зольность образца, %
			Aa	Aс	Ар
Древесные опилки
Уголь-сырец

Таблица 4. Характеристика процесса карбонизации

исходного сырья

Время, мин	Напряжение, В	Температура, оС	Объём газов, см3
0	75	20	0
2	…	30	…
4		40
…		…

Таблица 5. Массовые выходы продуктов пиролиза

Масса сырья в реакторе, г	Масса гидрозатвора с водой, г		Масса, г (числитель) и выход, % (знаменатель) продуктов пиролиза
	до опыта	после опыта	уголь-сырец	вода	смола	газ