Método para Determinar el Poder Calorífico de Combustibles Sólidos

Método para determinar el valor calorífico de los combustibles sólidos

Los combustibles sólidos se refieren a sustancias sólidas que pueden encenderse al entrar en contacto con fuego, fuentes de calor, impacto o fricción.desde las necesidades diarias hasta las materias primas industriales, tales como madera, papel y textiles.

Características clave

Inflamabilidad: fácil de encender rápidamente al contacto con fuentes de fuego, con una rápida propagación de la llama.

Peligro: la combustión puede producir sustancias tóxicas y la extinción de incendios puede ser difícil (por ejemplo, los polvos metálicos pueden intensificar las reacciones cuando se exponen al agua).

Diversidad: incluidas las sustancias auto-reactivas, los explosivos estables, etc.

Tipos comunes:

Los materiales sólidos naturales: madera, turba, lignito, carbón bituminoso, antracita, esquisto petrolífero, etc.

Los sólidos procesados: carbón, coque, briquetas, bolas de carbón, etc.

Sólidos especiales: alcohol sólido, combustible sólido para cohetes, etc.

Objetivos experimentalesEn el caso de:

1Determinar el valor calorífico: medir con precisión el calor liberado durante la combustión completa de combustibles sólidos (por ejemplo, madera, carbón) utilizando equipos como calorímetros de bombas de oxígeno.Este es un indicador básico para evaluar la calidad del combustible.

2.Técnicas experimentales de maestría: Aprenda los procedimientos de funcionamiento de los calorímetros de bombas de oxígeno, incluidos los pasos clave como la carga de oxígeno, la ignición y la medición de temperatura.Comprender la diferencia entre el calor de combustión y el valor calorífico, y identificar las fuentes de error que requieren corrección en el experimento (por ejemplo, combustión del alambre de encendido, absorción de calor por el instrumento).

3Comprender los principios de los instrumentos: familiarizarse con la estructura de los calorímetros de bombas de oxígeno (por ejemplo, cilindro de bombas, sensor de temperatura, agitador);dominar el método de calibración de la capacidad térmica y calibrar el instrumento utilizando sustancias estándar como el ácido benzoico..

Muestras y instrumentos experimentales

Muestras experimentales: combustibles sólidos

Instrumentos experimentales: Calorímetro SH500, conforme con la norma GB/T 384

Procedimientos experimentales

1.Preparación y calibración del instrumento:

Inspección del calorímetro de la bomba de oxígeno: asegurarse de que la pared interna de la bomba de oxígeno esté limpia y libre de residuos.Compruebe si el cable de encendido (cable nicromo) está intacto y si los electrodos están en buen contacto.

Calibración de la capacidad térmica: utilizar ácido benzoico (valor calorífico estándar: 26450 J/g) como sustancia de calibración.Añadir 10 ml de agua destilada en la bomba de oxígenoColoque la bomba de oxígeno en el cilindro interior del calorímetro.añadir 2000 g de agua destilada (diferencia de temperatura con la temperatura ambiente ≤ 1°C), comenzar la agitación y la recolección de la temperatura. encender para la ignición, registrar el cambio de temperatura del agua y calcular la capacidad térmica (C). repetir la operación 3 veces y tomar el valor medio;la desviación de la capacidad térmica será ≤ 0.5 por ciento.

2Preparación de las muestras

Tratamiento de muestras sólidas: moler el combustible sólido (por ejemplo, carbón, pellets de biomasa) hasta un tamaño de partícula de < 0,2 mm para garantizar la uniformidad; pesar entre 0,5 y 1,0 g de la muestra (con una precisión de 0.0 mm).0001 g) y colocarlo en un crisol seco.

Control de la humedad: si la muestra contiene humedad, se seca a 105 °C hasta un peso constante para evitar el impacto de la evaporación de humedad en el cálculo del valor calorífico.

Carga y encendido de la bomba de oxígeno

3.Operación de carga de oxígeno: colocar el crisol de la muestra en la bomba de oxígeno, añadir 10 ml de agua destilada (para disolver los productos de combustión), instalar el cable de encendido y ponerlo en contacto con la muestra.Llenar la bomba de oxígeno con oxígeno a una presión de 2.8 a 3.0 MPa, y dejar reposar durante 5 minutos hasta que el aire de escape, asegurándose de que no quede ningún residuo de aire.

Incendio y combustión: Coloque la bomba de oxígeno en el cilindro interior del calorímetro, añada 2000 g de agua destilada, comience a revuelver y a recoger la temperatura.registrar el cambio de temperatura del agua (período inicial)Después de la combustión, comprobar que no hay residuos no quemados en la bomba de oxígeno; de lo contrario,el ensayo debe repetirse.

Resultados experimentales

Este experimento cumple estrictamente con la norma GB/T 384-2025.7800,83 J/g (4247,6 kcal/kg), con buena repetibilidad y datos fiables.