Metodo per la determinazione del valore calorifico dei combustibili solidi
I combustibili solidi si riferiscono a sostanze solide che possono infiammarsi a contatto con fuoco, fonti di calore, impatto o attrito.da prodotti di uso quotidiano a materie prime industriali, quali legno, carta e tessuti.
Caratteristiche chiave
Infiammabilità: facile infiammabilità in caso di contatto con fonti di fuoco, con rapida diffusione della fiamma.
Pericolo: la combustione può produrre sostanze tossiche e l'estinguimento degli incendi può essere difficile (ad esempio, le polveri metalliche possono intensificare le reazioni quando esposte all'acqua).
Diversità: comprese le sostanze auto-reattive, gli esplosivi stabili, ecc.
Tipi comuni:
Sostanze solide naturali: legno, torba, lignite, carbone bituminoso, antracite, scisto di petrolio, ecc.
Prodotti solidi trasformati: carbone, coke, brichette, palline di carbone, ecc.
Solidi speciali: alcol solido, combustibile solido per razzi, ecc.
Obiettivi sperimentali:
1Determinare il valore calorifico: misurare con precisione il calore rilasciato durante la completa combustione di combustibili solidi (ad esempio legno, carbone) utilizzando apparecchiature quali i calorimetri a bomba ad ossigeno.Questo è un indicatore fondamentale per valutare la qualità del combustibile.
2.Tecniche sperimentali di base: Imparare le procedure operative dei calorimetri a bomba di ossigeno, comprese le fasi chiave come la ricarica dell'ossigeno, l'accensione e la misurazione della temperatura.Comprendere la differenza tra calore di combustione e valore calorico, e identificare le fonti di errore da correggere nell'esperimento (ad esempio, combustione del filo di accensione, assorbimento di calore da parte dello strumento).
3.Comprendere i principi degli strumenti: familiarizzare con la struttura dei calorimetri a bomba di ossigeno (ad esempio, cilindro a bomba, sensore di temperatura, agitatore);padroneggiare il metodo di taratura della capacità termica e tarare lo strumento utilizzando sostanze standard quali l'acido benzoico.
Campioni e strumenti sperimentali
Campioni sperimentali: combustibili solidi
Strumenti sperimentali: Calorimetro SH500 conforme a GB/T 384
Procedimenti sperimentali
1.Preparazione e taratura dello strumento:
Ispezione del calorimetro della bomba di ossigeno: assicurarsi che la parete interna della bomba di ossigeno sia pulita e priva di residui;verificare se il filo di accensione (filo nichromato) è intatto e se gli elettrodi sono in buon contatto.
Calibrazione della capacità termica: utilizzare acido benzoico (valore calorifico standard: 26450 J/g) come sostanza di calibrazione.Aggiungere 10 ml di acqua distillata nella bomba di ossigeno, riempirlo di ossigeno a una pressione di 2,6-3,3 MPa e lasciarlo stare per 5 minuti per scaricare l'aria.aggiungere 2000 g di acqua distillata (differenza di temperatura con la temperatura ambiente ≤ 1°C), avviare la agitazione e la raccolta della temperatura. Accendere per l'accensione, registrare la variazione della temperatura dell'acqua e calcolare la capacità termica (C). Ripetere l'operazione 3 volte e prendere il valore medio;la deviazione della capacità termica deve essere ≤ 00,5%.
2.Preparazione del campione
Trattamento dei campioni solidi: macinare il combustibile solido (ad esempio carbone, pellet di biomassa) fino a una dimensione delle particelle di < 0,2 mm per garantire l'uniformità; pesare da 0,5 a 1,0 g del campione (con precisione fino a 0,05 mm).0001 g) e collocarlo in un crogiolo secco.
Controllo dell'umidità: se il campione contiene umidità, asciugarlo a 105°C a peso costante per evitare l'impatto dell'evaporazione dell'umidità sul calcolo del valore calorifico.
Carica e accensione di bombe ad ossigeno
3.Operazione di carica dell'ossigeno: inserire il crogiolo del campione nella bomba dell'ossigeno, aggiungere 10 ml di acqua distillata (per dissolvere i prodotti di combustione), installare il filo di accensione e farlo entrare in contatto con il campione.Riempire la bomba di ossigeno con ossigeno a una pressione di 20,8 - 3,0 MPa e lasciare fermo per 5 minuti fino a che l'aria di scarico non rimane.
Accensione e combustione: inserire la bomba di ossigeno nel cilindro interno del calorimetro, aggiungere 2000 g di acqua distillata, iniziare a mescolare e raccogliere la temperatura.registrare la variazione della temperatura dell'acqua (periodo iniziale, periodo principale, periodo finale) e catturare il punto di temperatura massima durante il periodo principale.la prova deve essere ripetuta.
Risultati sperimentali
Questo esperimento è rigorosamente conforme alla norma GB/T 384-2025.7800,83 J/g (4247,6 kcal/kg), con buona ripetibilità e dati affidabili.