ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение теплоты сгорания угля из "Лабораторные работы по химии и технологии угля" Теплотой сгорания топлива называют количество тепла, выделяемое единицей веса топлива при его полном сгорании. В угле она может колебаться в весьма широких пределах в зависимости от содержания влаги и золы. Поэтому для характеристики угля ее пересчитывают на горючую массу. [c.40] Теплота сгорания, так же как и элементарный состав, позволяет приближенно определить состав и степень углефикации органической массы углей. Для донецких углей установлена зависимость между выходом летучих веществ и теплотой сгорания, указанная в табл. 3. [c.40] Примечание. Условная органическая масса состоит толькэ из углерода, водорода, азота и кислорода вся сера условно относится к минеральным примесям. [c.40] Начиная с антрацитов, величина теплоты сгорания по мере увеличения выхода летучих сначала растет, достигает максимального значения при = 20—25%, затем падает и принимает минимальное значение в области длиннопламенных углей. Теплота сгорания Q , найденная в лабораторных условиях, может служить показателем ценности угля, предназначенного для энергетических целей. Теплота сгорания угля, пересчитанная на рабочее топливо, имеет значение в составлении тепловых балансов и подсчете коэффициентов полезного действия энергетических установок. [c.40] Теплоту сгорания угля определяют по ГОСТу 147—54. Сущность метода заключается в следующем сжигают навеску топлива в калоримет-, рической бомбе (среда — сжатый кислород) и количественно измеряют выделившееся тепло. Бомба (рис. 4) представляет собой массивный цилиндрический сосуд из нержавеющей стали с герметически навинчивающейся крышкой. [c.41] Уголь зажигают, пропуская электрический ток через железную проволочку, которой обертывают испытуемую пробу. Концы проволочки отводят к стержню и трубке. Стержень и вентиль снабжены клеммами для присоединения проводников от источника тока. [c.41] Калориметрический сосуд на изолирующих подставках помещают в двух-стенный кожух-оболочку. В середине ставят бомбу, укрепляют мешалку и термометр. К клеммам бомбы присоединяют провода. Калориметр заполняют водой до высоты контргайки. [c.43] Начальная температура воды в калориметрическом сосуде берется на 1—1,5° ниже температуры воды в оболочке. [c.43] По окончании записи температуры конечного периода останавливают мешалку, бомбу вынимают из калориметра и 5—10 мин медленно выпускают газы. После этого отвинчивают крышку и тщательно осматривают бомбу. Если есть сажистый налет, опыт бракуют. Если налета и несгоревших частиц нет, то все внутренние части бомбы, в том числе и чашечку, тщательно обмывают горячей дистиллированной водой и промывают вентили. Цилиндр бомбы и крышку вытирают чистым сухим полотенцем и оставляют до следующего опыта открытым. [c.44] Необходимо иметь в виду, что самые незначительные отклонения от нормальных условий опыта заметно сказываются на его результатах. Поэтому к оборудованию и проведению опыта предъявляют ряд требований. Некоторые из них необходимы для безопасности работы, связанной с применением кислорода под давлением. Эти требования сводятся к следующему. [c.44] Выделяющееся при сгорании пробы тепло передается не только воде калориметра, но и самой бомбе, калориметрическому сосуду, мешалке, термометру. Поэтому, подсчитывая результаты, необходимо знать сумму теплоемкостей указанных частей прибора. Обычно вместо этого определяют водный эквивалент (водное число, водное значение) прибора, т. е. количество воды, теплоемкость которой точно соответствует сумме теплоемкостей всех частей прибора. [c.46] Водное число определяют, сжигая в данной калориметрической бомбе навеску эталонной бензойной кислоты и замеряя изменения температуры калориметрической системы. Количество калорий, вызвавшее повышение температуры калориметрической системы на 1°, численно равно водяному эквиваленту кало1риметра, выра-н енному в граммах. [c.46] Водное число определяют не реже одного раза в шесть месяцев в том же помещении и в условиях, в которых будут в дальнейшем определять теплоту сгорания топлива. Его также определяют заново каждый раз, если меняются условия работы с калориметром (после замены частей, после ремонта, переноса в другое помещение, изменения температуры в помещении более чем на 5° и пр.). [c.46] Теплота сгорания 1 г бензойной кислоты 6329 кал при 20°. [c.46] П р имечание. Отсчет температуры производят с точностью до 0,1 при повышении температуры за голминуты более чем на 0,5 , до 0,01° — от 0,1 до 0,5°, до 0,001 — менее чем на 0,1 . [c.47] Опытным путем определяют только Qб (теплоту сгорания, фактически полученную при сжигании угля в бомбе). Исходя из нее, вычисляют остальные значения по формулам. Различают Qв —высшую теплоту сгорания и Qн — низшую. [c.48] Теплоту перехода ЗОг в серную кислоту вместе с теплотой растворения последней в воде принимают равной 22,5 кал на 1 % серы, а теплоту образования азотной кислоты вместе с теплотой растворения. ее в воде а=0,0015 Qб кал. [c.48] Поправки вводят по следующим соображениям сгорая в топках, топливо выделяет свободный азот, а горючие сернистые соединения превращаются в сернистый газ. Все это уходит с продуктами горения. Когда же топливо сгорает в калориметрической бомбе, азот и горючие сернистые соединения окисляются, образуя азотную и серную кислоты. [c.48] Таким образом, Qн выражает теплоту, которая могла бы быть получена при сгорании угля в топках. [c.49] Вернуться к основной статье