煤的工業(yè)分析.doc
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返回實(shí)驗(yàn)1 煤的工業(yè)分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握煤的工業(yè)分析方法。2了解煤的使用性能及煤種的判斷方法。3學(xué)會(huì)用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算煤的低發(fā)熱量。二、實(shí)驗(yàn)原理固體燃料煤是由極其復(fù)雜的有機(jī)化合物組成的,通常包含碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)五種元素及部分礦物雜質(zhì)(灰分A)和水分M。對(duì)煤進(jìn)行成分分析,常采用元素分析和工業(yè)分析兩種方法。其中元素分析可參照GB47679煤的元素分析方法進(jìn)行;而工業(yè)分析則是我國(guó)工礦企業(yè)中采用的一種簡(jiǎn)易分析方法,即通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室中的空氣干燥基煤樣所含揮發(fā)分V、固定碳FC、灰分A和水分M進(jìn)行測(cè)定以得到煤的工業(yè)分析成分的方法。若分別以Vad、FCad、Aad和Mad,表示空氣干燥基下煤樣中揮發(fā)分、固定碳、灰分和水分的重量百分含量,則有:VadFcadAadMad100 工業(yè)分析方法由于比較簡(jiǎn)單,一般工廠都可進(jìn)行,且對(duì)于了解固體燃料的使用性能已能滿足要求,因而得到廣泛應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)中所遵循的原理為熱解重量法,即根據(jù)煤樣中各組分的不同物理化學(xué)性質(zhì)控制不同的溫度和時(shí)間,使其中的某種組分發(fā)生分解或完全燃燒,并以失去的重量占原試樣重量的百分比作為該組分的重量百分含量。其中對(duì)水分的分析采用常規(guī)測(cè)定的方法進(jìn)行。鑒于空氣干燥基下煤樣中的水分為內(nèi)在水分較難蒸發(fā),故置于105110的鼓風(fēng)干燥箱中干燥,并進(jìn)行檢查,直至重量變化小于0001g為止;對(duì)煤的灰分的,分析采用快速灰化法,即將煤樣置于815的馬弗爐中灼燒40分鐘,并檢查其燃燒完全程度,直至重量變化小于0001g為止;而對(duì)于揮發(fā)分,由于它是煤炭分類的重要指標(biāo)之一,且是煤樣在特定的條件下受熱分解的產(chǎn)物,故采取將煤樣放入帶蓋的瓷坩堝中,置于90010的馬弗爐中隔絕空氣加熱7分鐘,冷卻后稱重,以失重減去水分即為揮發(fā)分重量。 上述各組分的計(jì)算式為:水 分: Mad(失重樣品重)100 灰 分: Aad(灰重樣品重)100 揮發(fā)分: Vad(失重樣品重)100Mad各組分的測(cè)定允許誤差列于附錄中。 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 本實(shí)驗(yàn)中用到的主要設(shè)備有:馬弗爐、鼓風(fēng)干燥箱、110000天平、玻璃干燥器及稱量瓶、瓷坩堝等。四、實(shí)驗(yàn)步驟 1準(zhǔn)備工作將鼓風(fēng)干燥箱、馬弗爐升溫至實(shí)驗(yàn)要求的溫度并制備實(shí)驗(yàn)煤樣。2水分的測(cè)定在分析天平上稱出預(yù)先烘干的帶蓋稱量瓶的空重,然后加入粒度小于02mm的煤樣101g,稱量時(shí)讀數(shù)精確到小數(shù)點(diǎn)后4位。打開(kāi)瓶蓋,將稱量瓶置入預(yù)先加熱到105110的鼓風(fēng)干燥箱中,煙煤干燥1小時(shí),無(wú)煙煤干燥115小時(shí)。取出稱量瓶并加蓋,在空氣中冷卻23分鐘后,放入干燥器中冷卻到室溫(約20分鐘),稱重。3灰分的測(cè)定在預(yù)先灼燒并稱出空重的矩形坩堝中加入粒度為02mm以下的煤樣101g,稱量時(shí)準(zhǔn)確至小數(shù)點(diǎn)后4位。將坩堝置入已預(yù)熱到850的馬弗爐中,在81510的溫度下灼燒40分鐘,取出坩堝在空氣中冷卻5分鐘后,放入干燥器內(nèi)冷卻到室溫(約20分鐘),稱重。稱重后的樣品再進(jìn)行每次20分鐘的檢查性灼燒,直至重量變化0001g為止(當(dāng)灰分15時(shí)可不進(jìn)行檢查性灼燒),并取最后一次測(cè)定重量進(jìn)行計(jì)算。4揮發(fā)分的測(cè)定在分析天平上稱出預(yù)先在900下燒至恒重的帶蓋坩堝的空重,加入粒度02mm的煤樣101g,稱準(zhǔn)至小數(shù)點(diǎn)后4位,輕輕振動(dòng)坩堝待煤樣鋪平后加蓋(若為褐煤或長(zhǎng)焰煤則應(yīng)預(yù)先壓塊,并切成約3mm的小塊備用)。將坩堝迅速置入預(yù)先升溫至920的馬弗爐中,并在90010的溫度下繼續(xù)加熱7分鐘(若3分鐘內(nèi)爐溫不能恢復(fù)到90010并保持到實(shí)驗(yàn)結(jié)束,則該實(shí)驗(yàn)作廢)。取出坩堝在空氣中冷卻56分鐘后,放入干燥器中冷卻到室溫(約20分鐘),稱重。根據(jù)煤樣的焦渣特征及Vdaf值進(jìn)行煤種類判斷及其低發(fā)熱量的計(jì)算。焦渣特征,即測(cè)定揮發(fā)分時(shí)所殘留的焦渣外形特征,共分為八類,即: (1)粉態(tài):全部是粉末,沒(méi)有互相粘連的顆粒; (2)粘著:以手指輕壓即成粉末;(3)弱粘結(jié):以手指輕壓即成碎塊; (4)不熔融粘結(jié):以手指用力壓才成碎塊; (5)不膨脹熔融粘結(jié):焦渣呈扁平餅狀,煤粒界限不易分清,表面有銀白色光澤; (6)微膨脹熔融粘結(jié):焦渣用手指不能壓碎,表面有銀白色光澤和較小的膨脹泡; (7)膨脹熔融粘結(jié):焦渣表面有銀白色光澤,明顯膨脹,但高度不超過(guò)15mm;(8)強(qiáng)膨脹熔融粘結(jié):同(7),但高度超過(guò)15mm。由于焦渣特性對(duì)系數(shù)K1有較明顯的影響,因此在實(shí)驗(yàn)中一定要根據(jù)以上特征對(duì)焦渣進(jìn)行正確分類。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1測(cè)定數(shù)據(jù)的記錄及處理 2煤的種類的判斷鑒于我國(guó)對(duì)煤的種類的劃分是以無(wú)灰干燥基揮發(fā)分含量Vdaf為根據(jù),而Vdaf與Vad之間存在以下的換算關(guān)系:則根據(jù)Vdaf可進(jìn)行煤的種類判斷。3低發(fā)熱量的計(jì)算根據(jù)測(cè)定的Mad、Aad和Vad數(shù)據(jù),結(jié)合不同的煤種,可按下列公式進(jìn)行的近似計(jì)算:無(wú)煙煤:K0360Mad385Aad100Vad (kJkg) 煙 煤:100K1(Kl2512)(MadAad)1256Vad (kJkg) 式中:K0、K1為系數(shù)。其中K0可根據(jù)Vdaf查附錄得,K1則隨Vdaf及焦渣特征改變,可由附錄查得。 4計(jì)算被測(cè)定煤樣的標(biāo)準(zhǔn)燃料值。測(cè)定數(shù)據(jù)記錄 表1測(cè)定編號(hào)容器名稱及重量(g)容器空重(g) 總重(g) 樣品重(g)熱處理后總重(g) 計(jì)算結(jié)果() 水 分 灰 分 揮發(fā)分 固定碳 FCad100MadAadVad 不同種類煤的揮發(fā)分Vdaf 表2 煤的種類 褐 煤 煙 煤 無(wú)煙煤Vdaf() 37104610六、思考題 1固體燃料的組成有哪幾種基準(zhǔn)表示?各適用于哪些場(chǎng)合? 2實(shí)驗(yàn)中怎樣實(shí)現(xiàn)煤的水分、灰分和揮發(fā)分的測(cè)定? 3煤的工業(yè)分析在工程實(shí)際中有何作用? 4水泥工業(yè)中,立窯、回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)對(duì)煤的種類有什么要求?為什么?返回 5將實(shí)驗(yàn)煤樣折合成標(biāo)準(zhǔn)燃料的意義是什么?- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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