Método de determinação do valor calórico dos combustíveis sólidos
Os combustíveis sólidos referem-se a substâncias sólidas que podem incendiar-se em contacto com fogo, fontes de calor, impacto ou atrito.de produtos de consumo quotidiano a matérias-primas industriais, tais como madeira, papel e têxteis.
Características essenciais
Inflamabilidade: fácil de inflamar rapidamente em contacto com fontes de fogo, com propagação rápida da chama.
Perigo: A combustão pode produzir substâncias tóxicas e a extinção de incêndios pode ser difícil (por exemplo, os pós metálicos podem intensificar as reações quando expostos à água).
Diversidade: incluindo substâncias auto-reativas, explosivos estáveis, etc.
Tipos comuns:
Sólidos naturais: madeira, turfa, lignite, carvão bituminoso, antracita, xisto petrolífero, etc.
Sólidos transformados: Carvão, coque, briquetes, bolas de carvão, etc.
Sólidos especiais: álcool sólido, combustível sólido para foguetes, etc.
Objetivos experimentais- Não.
1Determinar o valor calórico: medir com precisão o calor liberado durante a combustão completa de combustíveis sólidos (por exemplo, madeira, carvão) utilizando equipamentos como calorímetros de bombas de oxigénio.Este é um indicador fundamental para avaliar a qualidade do combustível.
2Técnicas experimentais de mestrado: Aprenda os procedimentos operacionais dos calorímetros de bomba de oxigênio, incluindo etapas-chave como carregamento de oxigênio, ignição e medição de temperatura.Compreender a diferença entre o calor de combustão e o valor calórico, e identificar as fontes de erro que necessitam de correcção no experimento (por exemplo, combustão do fio de ignição, absorção de calor pelo instrumento).
3Compreender os princípios dos instrumentos: familiarizar-se com a estrutura dos calorímetros de bomba de oxigénio (por exemplo, cilindro de bomba, sensor de temperatura, agitador);Dominar o método de calibração da capacidade térmica e calibrar o instrumento utilizando substâncias normalizadas, como o ácido benzoico..
amostras e instrumentos experimentais
amostras experimentais: combustíveis sólidos
Instrumentos experimentais: Calorímetro SH500, conforme com a GB/T 384
Procedimentos experimentais
1Preparação e calibração do instrumento:
Inspecção do calorímetro da bomba de oxigénio: certificar-se de que a parede interna da bomba de oxigénio está limpa e livre de resíduos;verificar se o fio de ignição (fio de nicromo) está intacto e se os eletrodos estão em bom contacto.
Calibração da capacidade térmica: usar ácido benzoico (valor calórico padrão: 26450 J/g) como substância de calibração.Adicionar 10 ml de água destilada na bomba de oxigénioColocar a bomba de oxigénio no cilindro interno do calorímetro,Adicionar 2000 g de água destilada (diferença de temperatura com a temperatura ambiente ≤ 1°C), iniciar a agitação e a recolha de temperatura, ligar para ignição, registar a variação da temperatura da água e calcular a capacidade térmica (C).o desvio da capacidade térmica deve ser ≤ 00,5%.
2Preparação da amostra
Tratamento de amostras sólidas: moer o combustível sólido (por exemplo, carvão, pellets de biomassa) até um tamanho de partícula de < 0,2 mm para garantir a uniformidade; pesar 0,5 a 1,0 g da amostra (com precisão de 0,001).0001 g) e colocá-lo num cadinho seco.
Controle da humidade: se a amostra conter umidade, secá-la a 105°C até ao peso constante para evitar o impacto da evaporação da humidade no cálculo do valor calórico.
Carregamento e ignição de bombas de oxigênio
3.Operação de carregamento de oxigénio: colocar o cadinho de amostra na bomba de oxigénio, adicionar 10 ml de água destilada (para dissolver os produtos de combustão), instalar o fio de ignição e fazê-lo entrar em contacto com a amostra.Encha a bomba de oxigénio com oxigénio a uma pressão de 20,8 a 3,0 MPa, e deixá-lo durante 5 minutos para evacuar o ar, assegurando-se de que não restam resíduos de ar.
Ignição e combustão: colocar a bomba de oxigénio no cilindro interno do calorímetro, adicionar 2000 g de água destilada, começar a agitar e a recolha de temperatura.registar a variação da temperatura da água (período inicial)Após a combustão, verificar se não há resíduos não queimados na bomba de oxigénio; caso contrário,O ensaio deve ser repetido..
Resultados experimentais
Este experimento é estritamente conforme com a norma GB/T 384-2025.7800,83 J/g (4247,6 kcal/kg), com boa repetibilidade e dados fiáveis.
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