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煤的发热量测定

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一、实验目的 • 1、熟悉自动恒温量热仪的结构和工作原理。 • 2、掌握煤发热量的测量原理和方法。 • 3、初步具备独立完成煤发热量测量的能力。
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二、实验原理
一定量的分析煤样在氧弹热量计中,在充有过量氧气的氧弹内 燃烧,煤的发热量是在氧弹热量计中测定的,取一定量的分析试样放 于充有过量氧气的氧弹热量计中完全燃烧,氧弹筒浸没在盛有一定 量水的容器中。煤样燃烧后放出的热量使氧弹热量计量热系统的温 度升高,测定水温度的升高值即可计算氧弹弹筒发热量QDT。热量计 的热容通过在相近条件下燃烧一定量的基准物苯甲酸来确定,根据 试样燃烧前后量热系统产生的温升,并对点火热等附加热进行校正 后即可求得试样的弹筒发热量。从发热量中扣除硝酸形成和硫酸校 正热即得高位发热量。
五 实验步骤
(3)进行标定 按“标定”键,输入称取的苯甲酸的重量,再按“标定”键。仪器开始 进入测试状态,自动开启搅拌、自动点火、自动计算,打印测试结果。 重复以上步骤三次,标定三次样的最大值与最小值之差为40J范围内可用 ,将三次标定的均值输入。按“设定”键,选择“热容量”,输入均值即 可。 当室内温度超过±5℃的范围,则需进行重新标定。 4、煤样制备 将需测定的煤样过0.2mm的标准筛,取粒径0.2mm以下的煤样。 5、称取试样重量 将坩埚放置在天平上,按天平的“去皮”键。用药匙将0.2mm以下的试样 放入坩埚内,记录所称量的试样重量,重量约1g。
内筒
氧弹
三、主要仪器
压力表和氧气导管外观
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四 所需耗材
1、氧气:高于99.5%纯度,不含可燃成分,不允许使用电解氧。 2、苯甲酸:经计量机关检定并标明热值的苯甲酸,使用前应在40~50C的 温度下烘烤3~4h。 3、棉线。粗细均匀不涂蜡的白棉线。 4、点火丝:直径0.1mm左右的铁、铜、镍铬丝或其他已知热值的金属丝。 各 种 点 火 丝 的 燃 烧 热 为 : 铁 丝 : 6700J/g ; 镍 铬 丝 : 6000J/g ; 铜 丝 : 2599J/g;棉线:17500J/g; 5、试样:粒径小于0.2mm的煤样约1g。 6、酸洗石棉绒:使用前在800C下灼烧30min。 7、擦镜纸:使用前先测定其燃烧热,方法是将3~4张擦镜纸,用手团紧, 精确称量,放入燃烧皿,按常规方法测量其发热量。取两次结果的平均值 作为标定值。
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六 注意事项
(1)充氧过程一定要在老师监督指导下进行,严禁擅自操作。当钢瓶中氧 气压力降低5.0Mpa以下时,充氧时间应酌量延长;压力降低到4.0Mpa以下时, 应更换新的钢瓶氧气。
(2)充氧和放气应缓慢进行。充氧时间可不少于30s,放气时间不少于60s。 (3)金属点火丝不得与燃烧皿接触,以防短路。 (4)氧弹进气口禁止接触油脂。 (5)氧弹放入内桶前,用手或毛巾擦拭底部,防止金属丝等杂物带入内桶。 (6)如不连续作试验,需将筒中水放掉,保持内部清洁干净。 (7)实验结束后,打开氧弹,取出弹芯,观察试样,如在坩埚底部产生一 层碳黑,表明燃烧不完全,实验应予作废,分析原因后重做。 (8)实验结束后,先用蒸馏水充分清洗弹筒内各部分、放气阀、坩埚内外 和燃烧残渣,再用自来水冲洗。洗过的弹筒用干毛巾擦干,坩埚放入干燥器中 干燥。
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五 实验步骤
3、热容量标定 (1)称取苯甲酸重量。将坩埚放置在天平上,按天平的“去皮”键。用镊 子将苯甲酸片放入坩埚内,记录所称量的苯甲酸重量,重量约1g。 (2)准备氧弹。卸下氧弹帽,将弹头部分置于弹头支架上,点火丝的两端 分别接在氧弹的两个电极柱上,注意保持良好接触,并注意务使点火丝接触 燃烧皿或弹筒外壁,以免形成短路,导致点火失败,甚至烧毁燃烧皿,在点 火丝中间位置系上棉线,与坩埚内的苯甲酸接触(苯甲酸片压住棉线)。
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三、主要仪器
主要仪器设备如下:
•1、热量计 •2、压力表和氧气导管 •3、压饼机 •4、秒表 •5、分析天平:感量0.1mg •6、点火装置:点火采用12~24V的电源
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三、主要仪器
上盖 搅拌器
外桶 备用水箱感温探头
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五 实验步骤
1、天平校正 调节天平水平,使水准泡居中即可。天平使用前,先预热40分钟。按 “校正”键,屏幕显示“CAL”,放入标准砝码,天平自动校正。 2、安装充氧仪 (1)充氧仪安装前仔细检查各部件是否紧固,外观是否有损伤和破坏 的痕迹。 (2)用充氧导管将充氧器与氧气减压阀连接,并紧固所有螺母。 (3)打开氧气瓶总阀,调节减压阀,使出气压表显示为2.8~3.0MPa, 此时整个气路应无漏气现象否则应检查,直至正常为止。 (4)进行试充氧实验,此时应不漏气且操作自如,充氧器上的压力表 指示应与减压阀上的出去压力表的压力相一致。
首先在弹杯内加入10ml蒸馏水,小心将弹头放入弹杯中,旋紧弹帽。然 后用自动充氧仪进行充氧。直到压力达到3MPa,持续25s。
把氧弹放入装好水的内筒中,如果氧弹内无气泡冒出,表明气密性良好 ,即可把内筒放在外筒的绝缘架上;如果氧弹内有气泡冒出,则表明有漏气 处,此时应找出原因,加以纠正并重新充氧。
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五 实验步骤
6、准备氧弹(同步骤5) 7、进行测试 按“发热量”键,输入称取的试样的重量,再按“发热量”键。仪器 开始进入测试状态,自动开启搅拌、自动点火、自动计算,打印测试 结果。 8、实验结束,取出氧弹,开启放气阀,放出燃烧废气,打开氧弹仔细 观察弹筒和燃烧皿内部,如果有试样燃烧不完全的迹象(如试样有飞 溅)或有炭黑存在,试验应作废。用蒸馏水充分冲洗氧弹内各部分、 放气阀、燃烧皿内外和燃烧残滇,并晾干,以备下次使用。
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