固(液)態(tài)可燃物質發(fā)熱量測定實驗指導書

1固〔液〕態(tài)可燃物質發(fā)熱量測定試驗指導書一、試驗目的1、了解固〔液〕態(tài)燃料發(fā)熱量的測定方法。區(qū)分彈筒發(fā)熱量、高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量。、把握試驗技術，實測量熱計系統(tǒng)熱容量或試樣的發(fā)熱量。二、試驗原理水的重量和水溫的變化，可以計算出試樣燃燒時放出的熱量。氧彈熱量計的熱容量通過在相像條件下燃燒肯定量的基準量熱物苯甲酸來即可求得試樣的彈筒發(fā)熱量。從彈筒發(fā)熱量中扣除硝酸形成熱和硫酸校正熱〔硫酸與二氧化硫形成熱之差〕后即得高位發(fā)熱量?！踩剂现性械乃蜌淙紵傻乃臍饣療徇M展校正后求得燃料的低位發(fā)熱量。實際測試中，恒溫式熱量計的內、外筒水溫，在試驗過程中常常存在差異，因而造成內、外筒間的熱交換。另外，攪拌產生的熱量也使內筒溫度發(fā)生變化。這些熱量變動的最終結果都將影響測得的溫升。在絕大多數(shù)狀況下都使溫升偏低，這種對溫升的影響通常稱為冷卻作用。為了保證發(fā)熱量測定結果的準確性，在計算結果時要進展冷卻校正。冷卻校正公式中，最常用的有瑞一方〔中國標準承受的近似冷卻校正公式、奔特〔Bunte〕公式。由于公式不同，其測溫程序也略有不同。其中奔特公式計算如下t

VV12

mVr1t——熱量計與四周環(huán)境的熱交換校正值V、V1——初期和末期每半分鐘溫度平均變化m——主期中每半分鐘溫度上升不小于0.3℃的間隔數(shù)。第一個間隔不管溫度上升多少都計及m中；整個測試分為三個階段：1、初期〔試樣燃燒前下的熱交換關系。2、主期〔試樣燃燒記錄溫度由上升直至下降的第一次溫度為止。3、末期：這一階段的目的和初期一樣，是觀看試驗終了時的熱交換關系。三、試驗儀器及材料、試劑110000J/k2、氧氣瓶及氧氣表30.1mg4、點火絲：鎳鉻絲熱值：6000J/g5、壓餅機6、電熱枯燥箱7、計算機及打印機8、數(shù)據(jù)采集器及測試計算軟件9、標準熱值苯甲酸其中，氧彈：是一個園柱形厚壁不銹鋼筒，帶有彈蓋。彈蓋上裝有進氣管，緣的金屬棒，棒的下端有一水平圈，放置坩堝。量熱容器簡稱內筒，是輕金屬制成薄壁園筒容器。用于放置氧彈和攪拌器。盛以肯定量的水，氧彈置于水中。攪拌器由攪拌馬達帶動，用以均勻試驗時內外筒水溫。四、試驗步驟10.2mm1g左右〔實測時，可預估燃料發(fā)熱量，結合系統(tǒng)熱容量使試驗時系統(tǒng)總溫升在2℃左右。燃〔無煙煤、高灰低熱值煤以及焦炭等，必需在坩堝底部鋪一層石棉墊，或用石棉絨做襯底〔先在皿底鋪一層石棉絨，然后用手壓實。如仍燃燒不完全，可提高充氧壓力3.2Mpa；或先稱出熱值的擦鏡紙質量，然后在擦鏡紙上〔折成雙層或三層〕稱出煤樣的質量0.7~0.8g〕和適量的標準苯甲酸〔約0.2~0.4g擦鏡紙包緊，放在鋪有石棉絨的坩堝中燃燒。取一段質量的點火絲，把兩端分別接在兩個電極柱上，保持良好接觸。〔對難燃燒的煤如無煙煤等〔對易燃或易飛濺的煤堝，以免形成短路，導致點火失敗，甚至燒毀坩堝或支架。同時還應留意防止兩電級間以及坩堝同另一電極間的短路。10ml蒸餾水，留神擰緊氧彈蓋。留意避開坩堝和點火絲的位置因受震驚而轉變。往氧彈中緩緩充入氧氣，直到壓力達2.8~3.0MPa。充氧時間不得少于15s。假設不留神充氧壓力超過3.3MPa應放掉氧氣后，重充至3.2MPa5.0MPa時，充氧時間應酌量延長，缺乏4.0MPa時，應更換的氧氣鋼瓶。2、稱量內筒水：每次試驗時的用水量應與標定儀器熱容量時的用水量全都必需對溫度變化進展補正?！仓虚g隔有氧彈座，并檢查氧彈的氣密性。如有氣泡消滅，說明氧彈漏氣，應找出緣由子。溫度計和攪拌器均不得接觸彈筒和內筒。31〕〔2〕Rzg試驗程序圖標，進入測試軟件。4水溫比外筒水溫約低1k〔內筒水的最初溫度應稍底于外筒溫度并能使試驗終期的溫度比外筒高1k左右，內、外筒終期的過大溫差將導致過大的冷卻校正而引起誤差。發(fā)熱量過低的試樣溫升達不到1k或1.5k時，內筒水的初始溫度不要求0.5~1.0k，以便終點時有明顯下降即可。5、系統(tǒng)設置：點擊“系統(tǒng)設置NaOH的毫升數(shù)將在做完試驗后進展，以便試驗的操作正確。6〔當不需要對“系統(tǒng)設置”進展修改時〕依據(jù)提示輸入各參數(shù)后開頭試驗。系統(tǒng)將自動完成測指導教師。7、試驗完畢：如設置為“自動打印開啟放氣閥，放出燃燒廢氣。放氣完畢后，認真觀看彈筒和坩堝內部，如有試樣燃燒不完全的跡象或有炭黑存在，試驗應作廢。收集在一個燒杯中，以供測硫用。具體方法為：把1~2min，取下稍冷后，以甲基紅〔或相應的混合指示劑，用氫氧化鈉自動算出燃料中硫的含量。五、試驗數(shù)據(jù)處理本試驗數(shù)據(jù)處理公式為：1、彈筒發(fā)熱量〔分析基〕Qf dt

K(TT0

t)gbG

(KJ/kg)K——量熱計的熱容量T、T0——主期最終和初始溫度〔℃〕g——引火絲的燃燒熱〔J/g〕2、高位發(fā)熱量試樣在氧彈內燃燒〔純氧、高壓〕時，硫元素形成硫酸，空氣及試樣中的氮量。經過校正后的發(fā)熱量稱高位發(fā)熱量。Qf Qfgw dt

(94.2Sfdt

Qfdt

)(KJ/kg)

f——分析基硫含量〔%〕dt1%的硫〕形成的二氧化硫生成硫酸的生成熱與硫酸的溶解熱之和〔J〕——硝酸的生成熱和溶解熱的修正系數(shù)。對無煙煤和貧煤為0.001，0.0015。折算成應用基Qy Qfgw gw

100Wy100Wf式中Wy——應用基全水分〔%〕Wf——分析基水分含量〔%〕3、低位發(fā)熱量燒，水蒸汽隨煙氣帶走。經校正后的發(fā)熱量稱低位發(fā)熱量。Qy Qydw

25.12(9H

yWy)Hy——應用基的氫含量〔%〕W