Определение влаги воздушно-сухого топлива

Опыт 2. Влагу воздушно-сухого топлива определяют по лабораторной пробе (крупностью не более 3 мм и массой не менее 500 г) после определения внешней влаги сушкой при температуре от 105 до 110⁰С или методом дистилляции.

Из лабораторной пробы отбирают в бюксы навеску массой около 10 г. Открытые бюксы помещают в сушильный шкаф, предварительно нагретый до температуры от 105 до 110°С, и выдерживают при этой температуре не менее:

60 мин – угли каменные и горючие сланцы;

90 мин – угли бурые и лигниты;

120 мин – антрацит;

Вынимают бюксы из сушильного шкафа, накрывают крышкой, охлаждают на металлической подставке 2-3 мин, затем в эксикаторе до комнатной температуры и взвешивают. Проводят контрольные сушки в течение 30 мин до тех пор, пока расхождение между двумя последними взвешиваниями будет не более 0,001 г. За результат принимают самую низкую массу.

Определение влаги аналитической пробы

Опыт 3. Сущность метода заключается в высушивании навески аналитической пробы топлива (максимальный размер зерен не более 0,2 мм) в сушильном шкафу при температуре 105-110 °С и вычислении массовой доли влаги по потере в массе.

Из аналитической пробы топлива во взвешенную бюксу отбирают около 1 г топлива. Бюксу с навеской топлива помещают в сушильный шкаф, предварительно нагретый до температуры 105-110 °С и при этой температуре сушат не менее:

30 мин – каменные угли, антрацит и горючие сланцы;

60 мин – бурые угли и лигниты.

После окончания сушки бюксы вынимают из сушильного шкафа, закрывают крышками и охлаждают 2-3 мин на металлической подставке, затем в эксикаторе до комнатной температуры, после чего взвешивают. Проводят контрольные сушки в течение 30 мин каждая до тех пор, пока расхождение между двумя взвешиваниями будет не более 0,001 г. За результат принимают самую низкую массу.

Все данные заносят в табл. 1.

Таблица 1 Определение влажности

Дата	Наимен. объекта	№ бюкса	Вес бюкса, г.	Вес бюкса с навеской, г	Навеска, г.	Вес после высушивания., г.	Контр. высушивание, г.	Потеря влаги, г.	Wa, %	Waср, %

Обработка результатов

Массовую долю внешней влаги (W_ех), влаги воздушно-сухого топлива (W_h) и аналитической пробы (W^а) в процентах вычисляют по формуле

где m₁– масса бюкса, г;

m₂ – масса бюкса с навеской, г.

m₃ – масса бюкса после высушивания, г.

Результаты вычисляют с точностью до 0,1%.

Допускаемые расхождения результатов двух параллельных определений в одной лаборатории не должны превышать значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2 Точность определения влажности

Виды влаги	Допускаемые расхождения при массовой доле влаги в топливе, %
	до 10	св. 10
Влага воздушно-сухого топлива (Wh)	0.3% абс.	3% отн.
Влага аналитической пробы (Wа)	0.2% абс.	2% отн.

Контрольные вопросы:

1. Что чего зависит гигроскопическая влага.

2. Прямые и косвенные методы влаги ТГИ.

3. Особенности геометрического метода.

4. Что такое гигроскопичная влажность?

Лабораторная работа № 3

Минеральные примеси и зольность

Цель: исследовать минеральные примеси и зольность ТГИ

Приборы и оборудование: Чашка из кварца, фарфора или платины глубиной 10-15 мм, с крышкой. Аналитическая проба угля иоои кокса.

Теоретические основы

Наряду с органической частью ТГИ и водой в них присутствуют минеральные примеси. Непосредственное определение минеральных примесей, хотя и возможно, но связано со значительными материальными и временными затратами и поэтому проводится достаточно редко. О содержании минеральных примесей в ТГИ судят по количеству золы.

Золой (А) называется твердый остаток, остающийся после полного сжигания навески ТГИ при свободном доступе кислорода, представляющий собой продукт полного окисления и термического превращения минеральных компонентов углей. При этом преобладают реакции окисления, разложения, дегидратации.

Минеральные компоненты или зола ТГИ по происхождению делятся на внутреннюю или растительную золу, которая образовалась минеральной части материалов, служивших материнским веществом для данного вида ТГИ.

Внешняя зола делится на:

1. первичную золу – привнесенную в ТГИ извне в момент образования;

2. вторичную – образовавшуюся от инфильтрации растворенных в подземных водах неорганических солей, проникающих в трещины, поры и между слоями сформировавшегося пласта ТГИ;

3. случайную – попавшую в ТГИ в момент добычи из почвы, кровли, породных прослоек или при погрузке и транспортировке.

Последний вид золы наиболее легко удаляется при обогащении.

Минеральные вещества при сжигании ТГИ не только снижают теплоту сгорания последних, но и вызывают необходимость расхода тепла на нагрев, разложение и ошлакование этих примесей. При использовании углей для получения кокса практически вся зола переходит в кокс. Большое значение имеет каталитическое или тормозящее влияние минеральных примесей на процесс термолиза углей, а также их дезактивирующее действие при каталитических процессах переработки ТГИ.

Обычно применяют метод медленного озоления, но в ряде случаев используют методы ускоренного озоления при естественной вентиляции и с подачей кислорода.