WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Технічний аналіз вугілля - Реферат

Технічний аналіз вугілля - Реферат


Реферат на тему:
Технічний аналіз вугілля
Для характеристики технологічних властивостей викопного твердого палива розроблений комплекс методів дослідження, об'єднаний терміном технічний аналіз.
Оскільки викопне вугілля застосовувалося спочатку тільки як паливо, технічний аналіз обмежувався визначенням горючої і негорючої складової. До негорючої частини вугілля відносять вологу (позначається W, від німецького Wasser і англійського Water) і неорганічні або мінеральні речовини (М).
Для характеристики вугілля по кількості мінеральних речовин у вугілліт частіше за все користуються показником зольності (А, від німецького Ashe і англійського Ash), що визначається по залишку, що утворюється після повного згоряння наважки вугілля.
Пізніше, в основному для потреб коксохімічної промисловості введені ще три показники:
а) вихід летких речовин (V), що утворюються при нагріванні вугілля до 850-1000 0С без доступу повітря;
б) вихід і кількісна характеристика твердого нелеткого залишку (К або NV), що утворюється при визначенні виходу летких речовин;
в) загальний вміст сірчистих сполук (умовно перерахованих на елементну сірку), що входять до складу органічних і мінеральних речовин вугілля, (St).
Оскільки ці показники тією чи іншою мірою пов'язані з природою, ступенем вуглефікації і складом різних видів ТГК, то вони мають не тільки практичне, але і теоретичне значення.
Волога
Вміст вологи в ТГК пов'язаний як з генетичними чинниками торфо - і вуглеутворення і умовами залягання викопного вугілля в надрах, так і зі способами їх видобутку, зберігання і переробки.
Вся волога, яка міститься в ТГК, що знаходяться в природних умовах залягання, називається природною (Wпр). Вологу, що міститься у видобутому вугіллі, названо загальною вологою (Wt) або загальною робочою вологою (Wrt).
При зберіганні вугілля на відкритому повітрі частина вологи втрачається за рахунок випаровування. Волога, що виділилася при цьому називається зовнішньою (Wex), а що залишилася у вугіллі гігроскопічною (Wh).
Внутрішня або гігроскопічна волога називається також вологою адсорбційною, лабораторною або вологою аналітичної проби (Wa). Аналітичною називається проба вугілля, відібрана і підготовлена для аналізу відповідно до вимог стандартів з розміром зерен менше 0,2 мм.
Викопне вугілля, з якого видалена зовнішня волога називають повітряно сухими, а якщо видалена і внутрішня волога, то вугілля називають абсолютно сухим.
Вміст зовнішньої вологи визначається за втратою маси наважки при сушінні вугілля при кімнатній температурі і нагріві в сушильній шафі до температури не більше 40 0С для бурих і не більше 50 0С для кам'яного вугілля. Крупність зерен не повинна перевищувати 20 мм, а маса проби повинна бути не менше 500 г. Дека для сушки ставиться у витяжну шафу, в приміщення з вентиляцією, або сушильну шафу. Час від часу пробу перемішують і зважують доти, поки розходження між двома зважуваннями протягом двох годин буде не більше за 0,3 % первинної наважки для бурого вугілля і 0,1 % для кам'яного. Тривалість сушки не повинна перевищувати 8 годин і тільки для бурого вугілля із загальною вогкістю понад 30 % вона може бути продовжена.
Для прискореного визначення зовнішньої вологи можна сушити пробу в сушильній шафі в атмосфері азоту при температурі 80 0С.
Вміст зовнішньої вологи (%):
,
де G1 - втрата маси при сушці проби, г;
G - маса початкової проби, г.
Вміст гігроскопічної вологи (волога повітряно-сухого вугілля) визначається в лабораторній пробі масою не менше 500 г, крупністю до 3 мм шляхом її сушки при 105-110 0С. Кам'яне вугілля сушать 60, буре 60 і антрацит 120 хв. Контрольна сушка має тивалість 30 хв. до розходження не більше за 0,1 %.
Аналітичну пробу перемішують і з різної глибини з двох трьох місць відбирають в заздалегідь зважені склянки наважки вугілля 1 0,1 г з точністю до 0,002 г. Наважки вміщують в заздалегідь нагріту до 105-110 0С сушильну шафу і сушать буре вугілля протягом 60 хв., кам'яне вугілля і антрацит 30 хв. Контрольні просушення, тривалістю по 10 хв., проводять доти, поки різниця в двох подальших зважуваннях буде менше за 0,001 г або до збільшення маси.
Прискорений метод визначення масової частки вологи заснований на висушуванні вугілля при температурі 140 5 0С. Для визначення вологи аналітичної проби тривалість сушки для кам'яного вугілля, антрацитів і продуктів мокрого збагачення становить 5 хв., бурого вугілля 20 хв.
Взаємозв'язок між природою, стпдією метаморфізму і складом вугілля і вмістом вологи спостерігається тільки в аналітичній пробі.
Вміст вологи в ТГК (Wа): в залежності від виду походження і стадії вуглефікації складає в торфах до 30 - 45 %;
бурому вугіллі: гуміти - від 5 до 25 %,
ліптобіоліти - 5-8 %,
сапропеліти - 4-8 %;
кам'яному вугіллі: Донецьке вугілля марок Д - до 9 %,
Г - до 5 %,
Ж - до 3,5 %,
К - до 2,5 %,
ПС - до 1,5 %,
П - до 1,0 %,
А - до 4,0 %;
ліптобіолітах - 1,5 - 3 %,
сапропелітах - до 2,5 %,
горючих сланцях - 4 - 5 %.
У одному і тому ж вугіллі найбільшою вогкістю володіє вітриніт, найменшою - фюзиніт, лейптиніт займає проміжне, близьке до фюзиніту, положення.
Кількість вологи у вугіллі (загальної, робочої, зовнішньої і аналітичної) має велике практичне значення, сприяючи або перешкоджаючи окисленню і самонагріванню, погіршуючи сипкість і викликаючи змерзання вугілля, знижуючи енергетичний ККД використання вугілля.
Вміст гігроскопічної вологи у вугіллі дозволяє судити про кількість полярних фрагментів. При перетворенні торфу в буре і кам'яне вугілля вміст карбоксильних і гідроксильних груп в них меншає, що веде до зменшення спорідненості вугілля до води.
Мінеральні компоненти і зольність вугілля
Складність складу мінеральної частини ТГК, а так само різноманітність форм їх зв'язку з органічною масою викликає великі труднощі аналітичного визначення мінеральних компонентів в незмінному стані, в зв'язку з чим про вміст мінеральних речовин у вугіллі (М) доводиться судити не прямо, а за кількостю золи, що залишається після спалення наважки вугілля при вільному доступі кисню повітря. Золою, отже, називають твердий продукт повного окиснення і термохімічних перетворень мінеральної і органо- мінеральної частини ТГК.
Зольність вугілля визначається спаленням в стандартних умовах наважки в муфельній печі при температурі 800-830 0С. Наважка 1 0,1 г вугілля відбирається з аналітичної проби у човник з попередньо зафіксованою вагою і зважується з точністю до 0,2 мг. При необхідності наважка вугілля може бути менше за 1 г. У аналітичній пробі не повинно бути частинок крупністою більше за 0,2 мм.
Розрізнюють повільне і прискорене озолення.
При повільному озоленні човник з пробою вміщують в холодну або нагріту до 300 0С піч, а потім підіймають температуру у муфелі до 800-830 0С і прожарюають при кінцевій температурі 1,0-1,5 години. Післяпрожарювання човники із золою виймають з муфеля, охолоджують до кімнатної температури і зважують. Контрольне зважування здійснюється після додаткового прокалювання протягом 30 хв. Різниця між двома зважуваннями не повинна бути більше за 1 мг.
Прискорене озолення з природною вентиляцією здійснюють в муфельній печі, нагрітій до 850-875 0С. Човники з наважками встановлюють на пластинці біля краю печі і витримують в цьому положенні 3 хв., а потім просувають в муфельну піч з швидкістю 2 см на хв. і закривають дверці.
Тривалість прокалювання при 800-8300С для кам'яного вугілля і антрацитів 35 хв. у човнику No2 і 25 хв. у човнику No3, для бурого вугілля відповідно 25 і 20 мін. Човник No2 має розміри: довжина - 85 мм, ширина - 14 мм, висота - 10 мм, човник No3 відповідно 105, 18 і 14 мм.
Прискорене озолення з подачею в муфельну піч кисню проводять аналогічно попередньому, тільки після закриття муфеля в нього подають кисень зі швидкістю 3 л/хв. Тривалість озолення при температурі 800-830
Loading...

 
 

Цікаве