Методические указания к лабораторным работам

2. Теоретические сведения
Все виды топлива состоят из органической и минеральной частей. При сжигании топлива органическая часть выгорает, а примеси под воздействием высоких температур подвергаются ряду превращений (улетучиваются, распадаются, окисляются), в результате чего образуется зола. Под золой понимают смесь негорючих веществ (силикатов, карбонатов, окислов различных металлов и т. д.), остающихся после полного сгорания всех горючих компонентов топлива и после завершения всех превращений, которые происходят в минеральной массе топлива при свободном доступе воздуха и заданной температуре.
Сплавы минералов, возникающие в зоне высоких температур, называются шлаками. Суммарное количество шлаков и золы принято называть зольностью топлива.
Наличие зольности в топливе снижает теплоту его сгорания вследствие уменьшения доли горючих компонентов, усложняет процесс сжигания топлива и уменшает экономичность парогенераторной установки.
3. Описание лабораторной установки
В состав установки (рис.2) входят: муфельная электрическая печь 1, в которой имеются два отверстия для подвода воздуха и удаления продуктов сгорания; фарфоровые лодочки или тигли 2 для прокаливания топлива; термопара и милливольтметр 3 для измерения температуры внутри муфеля; эксикатор 4 с серной кислотой для охлаждения тигля.

Рис. 2. Муфельная электрическая печь.
1 - муфельная электрическая печь муфельная электрическая печь; 2 - фарфоровые лодочки или тигли; 3 - термопара и милливольтметр; 4 - эксикатор


4. Порядок выполнения работы
Определение зольности бурых и каменных углей, антрацитов и горючих сланцев проводится согласно ГОСТ 11022-95 по методу ускоренного озоления. Сущность метода заключается в озолении навески топлива при свободном доступе воздуха в муфеле и прокаливании зольного остатка до постоянного веса при температуре 800±°С в течение 35 минут. Отношение веса зольного остатка к весу взятой навески является зольностью в аналитической пробе топлива.
Озоление необходимо производить медленно, без появления пламени, во избежании уноса твердых частиц. Навеска должна тлеть, а не гореть, появившееся пламя должно быть тотчас же потушено прикрытием тигля на несколько секунд, в противном случае может произойти образование кокса, который трудно выжигается.
Работа выполняется в следующей последовательности:
- в предварительно взвешенные тигли помещают навески топлива в количестве 1±0,1г. Точность взвешивания здесь и далее 0,0002 г;
- тигли с навесками топлива ставят на стальную или керамическую пластину толщиной до 3 мм. Пластинку с тиглями устанавливают на край пода муфеля, предварительно нагретого до температуры 800±25°С, и в таком положении при открытой дверце муфеля выдерживаете в течение 3 минут;
- после указанной выдержки пластинку с тиглями продвигают в центр муфеля со скоростью 2 см/мин и закрывают дверцу;
- по окончании прокаливания тигля охлаждают в течение 5 минут на воздухе, а затем в эксикаторе до комнатной температуры и взвешивают. Контрольных прокаливаний не производят;
- для повышения надежности результатов анализа параллельно проводится испытание двух навесок топлива. Допускаемые расхождения между результатами не должны превышать 0,2-0,5%.
Опытные данные вносятся в нижеприведенную таблицу.


Таблица - Результаты взвешивания

№	Масса тигля, г
Бюксов	пустого m1	с навеской	с золой после	убыль в весе
		топлива m2	прокаливания m3	m3-m2
1
2