Метод определения тепловой ценности твердого топлива
Твердые горючие вещества относятся к твердым веществам, которые могут воспламениться при контакте с огнем, источниками тепла, ударом или трением.от товаров повседневной потребности до промышленных сырьевых материалов, такие как дерево, бумага и текстиль.
Ключевые характеристики
Возгораемость: легко воспламеняется при контакте с источниками огня, с быстрым распространением пламени.
Опасность: при сжигании могут возникать токсичные вещества, а тушение пожара может быть затруднительным (например, металлические порошки могут усиливать реакции при воздействии воды).
Разнообразие: включая самореактивные вещества, стабильные взрывчатые вещества и т.д.
Частые типы:
Природные твердые вещества: древесина, торф, лигнит, битуминозный уголь, антрацит, сланцевые породы и т.д.
Переработанные твердые вещества: древесный уголь, кокс, брикеты, угольные шарики и т.д.
Специальные твердые вещества: твердый алкоголь, твердое ракетное топливо и т.д.
Цели эксперимента:
1.Определить калорийность: точно измерить тепло, высвобождаемое при полном сжигании твердых горючих веществ (например, древесины, угля) с помощью оборудования, такого как калориметры кислородных бомб.Это основной показатель для оценки качества топлива.
2Мастер экспериментальных методов: изучить процедуры работы калориметров кислородной бомбы, включая ключевые этапы, такие как зарядка кислородом, зажигание и измерение температуры.Понимать разницу между теплом сгорания и тепловой энергией, и определить источники ошибок, требующие исправления в эксперименте (например, сжигание провода зажигания, поглощение тепла прибором).
3.Понимание принципов приборов: ознакомление со структурой калориметров кислородных бомб (например, цилиндр бомбы, датчик температуры, перемешиватель);владеть методом калибровки теплоемкости и калибровать прибор с использованием стандартных веществ, таких как бензовая кислота.
Испытательные образцы и приборы
Испытательные образцы: твердые горючие вещества
Экспериментальные приборы: Калориметр SH500, соответствующий GB/T 384
Экспериментальные процедуры
1. Подготовка и калибровка приборов:
Проверка калориметра кислородной бомбы: убедиться, что внутренняя стенка кислородной бомбы чиста и свободна от остатков;Проверьте, не поврежден ли проволока зажигания (нихромная проволока) и хорошо ли соединены электроды..
Калибровка тепловой емкости: используйте бензовую кислоту (стандартное тепловое значение: 26450 J/g) в качестве калибровочного вещества.Добавьте 10 мл дистиллированной воды в кислородную бомбуПоместите кислородную бомбу во внутренний цилиндр калориметра.добавить 2000 г дистиллированной воды (разница температуры с температурой окружающей среды ≤ 1°C), начать перемешивание и сбор температуры. включить для зажигания, записать изменение температуры воды, и рассчитать теплоемкость (C). повторить операцию 3 раза и взять среднее значение;отклонение теплоемкости ≤ 00,5%.
2Подготовка образца
Обработка твердого образца: измельчить твердое горючие вещество (например, уголь, пеллеты биомассы) до размера частиц < 0,2 мм для обеспечения однородности; взвесить 0,5 - 1,0 г образца (точность до 0,001).0001 г) и поместить его в сухой тигрень.
Контроль влажности: если образец содержит влагу, высушите его при температуре 105 °C до постоянного веса, чтобы избежать влияния испарения влаги на расчет тепловой ценности.
Зарядка и зажигание кислородных бомб
3.Операция зарядки кислородом: поместите тигрень образца в кислородную бомбу, добавьте 10 мл дистиллированной воды (для растворения продуктов сгорания), установите проволоку зажигания и пусть она соприкасается с образцом.Наполните кислородную бомбу кислородом при давлении 2.8~3.0 МПа, и оставьте на 5 минут, чтобы вывести воздух, чтобы не осталось остатков воздуха.
Зажигание и сжигание: поместите кислородную бомбу во внутренний цилиндр калориметра, добавьте 2000 г дистиллированной воды, начните перемешивать и собирать температуру.запись изменения температуры воды (начальный период)После сжигания проверяют, что в кислородной бомбе нет несожженных остатков; в противном случаеиспытание должно быть повторено;.
Результаты эксперимента
Этот эксперимент строго соответствует стандарту GB/T 384-2025.7800,83 J/g (4247,6 ккал/кг), с хорошей повторяемостью и надежными данными.