固体燃料の熱量を決定する方法
固体燃焼性物質とは,火,熱源,衝撃,摩擦との接触で燃え上がる固体物質を指す.それらはさまざまな種類をカバーする.日常用品から工業用原材料まで木材,紙,繊維など
主要 な 特徴
易燃性:火源と接触すると迅速に燃え上がり,炎が急速に広がる.
危険性:燃焼によって有毒物質が生成され,火災を消すのは困難である (例えば,金属粉末が水にさらされると反応が激化する可能性があります).
多様性:自己反応性物質,安定爆発物などを含む.
一般的な種類:
自然固体: 木材,泥炭,炭酸炭,ビトゥミノス石炭,炭酸炭,石油シェールなど
加工された固体:木炭,コックス,ブリケット,石炭ボールなど
特殊固体:固体アルコール,固体ロケット燃料など
実験 目的について
1熱量値を決定する: 固体燃焼燃料 (木材,石炭など) の完全な燃焼中に放出される熱を酸素爆弾熱量計などの機器を使用して正確に測定する.これは燃料の質を評価するための主要な指標です.
2実験技術マスター:酸素爆弾カロリメーターの操作手順を学び,酸素充電,点火,温度測定などの重要なステップを含む.燃焼熱と熱量との違いを理解する実験で修正する必要があるエラー源 (例えば,点火線の燃焼,器具による熱吸収) を特定する.
3装置の原理を理解する:酸素爆弾カロリメーターの構造 (例えば,爆弾シリンダー,温度センサー,ミスター) を熟知する.熱容量校正方法を習得し,ベンゾ酸などの標準物質を使用して計測器を校正する..
実験用サンプルと器具
実験用サンプル:固体燃焼性物質
実験機器: GB/T 384 に準拠するSH500 カロリメーター
実験手順
1計器の準備と校正:
酸素爆弾熱計の検査:酸素爆弾の内壁が清潔で残留物がないことを確認する.イグニッションワイヤ (ニクロムワイヤ) が完全で電極が良好な接触状態にあるか確認する..
熱容量校正: 校正物質としてベンゾ酸 (標準熱量値: 26450 J/g) を使用します. 0,5~1.0 g (精度0.0001 g) を重量化して酸素爆弾のピグブルに配置します.10mlの蒸留水を酸素爆弾に追加2,6〜3,3 MPa の圧力で酸素で満たして,排気空気のために5分間放置します.2000gの蒸留水を加える (環境温度 ≤ 1°Cとの温度差)調理を開始し,温度を収集します. 点火のために電源を入れ,水の温度変化を記録し,熱容量 (C) を計算します. 操作を3回繰り返して平均値を取ります.熱容量の偏差は ≤ 0 である.0.5%
2試料の準備
固体サンプル処理: 固体燃焼物 (例えば石炭,バイオマスペレット) を均一性を確保するため,粒子の大きさ <0.2mmまで粉砕し, 0.5~1.0gのサンプルを重量化します (精度0.0まで).0001g) で,乾燥したピグリブルに置く.
湿度制御: 標本に湿度がある場合は,温度は105°Cで,温度は常量で乾燥させ,熱量計算に湿度蒸発の影響が起こるのを避ける.
酸素 爆弾 の 充電 と 発火
3. 酸素充電操作: 試料のピグビルを酸素爆弾に入れ,10mlの蒸留水 (燃焼製品を溶かすため) を加え,点火線を設置し,試料に接触させます.2の圧力で酸素で酸素爆弾を満たす.8~3.0 MPa で,空気を排出するまで5分放置し,空気の残留物がないようにします.
発火と燃焼: カロリメーターの内部シリンダーに酸素爆弾を置き,蒸留水2000gを追加し,調理を開始し,温度を収集します.水温の変化を記録する (初期期間)燃焼後,酸素爆弾に未燃焼残留物がないことを確認します.そうでなければ,試験を繰り返す必要があります..
実験 の 結果
この実験は,GB/T 384-2025規格に厳格に準拠しています.石炭サンプルの測定された純熱量は17です.780.83 J/g (4247.6 kcal/kg) 良質な繰り返し能力と信頼性の高いデータ
