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挥发分测试的主要技术问题

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:测定挥发分时,必须使用符合标准要求的挥发分坩埚,其盖与坩埚配合严密,总质量为15~20g。称量试样时需连同坩埚一起称重,否则,将把坩埚盖内表面的附着物计入挥发分中,使测定结果偏高。测定挥发分时,应将高温炉上的烟囱封住,否则,会使其测定结果偏高。在煤的工业分析过程中,挥发分是比较难测的一个项目,一方面要严格控制测定条件;另一方面所用仪器设备均需满足标准要求。

挥发分测试的主要技术问题

(1)加热温度与时间的控制。严格控制好加热温度[(900±10)℃]及加热时间(为准确的7min),是挥发分测定中的关键。在此条件下,各种煤中有机物的热分解反应趋于完全,挥发分测定结果比较稳定。在测定挥发分时,总共加热时间为7min,因此要用秒表或其他较精确的计时器计时。当称有试样的坩埚一送入高温炉恒温区时,则计时开始,到坩埚离开高温炉,这一过程应准确为7min。若温度与时间控制不严,则可能导致测定结果产生较大的误差。

(2)坩埚称重与放置要求。测定挥发分时,必须使用符合标准要求的挥发分坩埚,其盖与坩埚配合严密,总质量为15~20g。称量试样时需连同坩埚一起称重,否则,将把坩埚盖内表面的附着物计入挥发分中,使测定结果偏高。为了使同一炉中测定的各个试样保持相同的试验条件,应将挥发分坩埚置于坩埚架上,将其放在高温炉恒温区域内。这样既可避免坩埚底与高温炉壁接触,又使各个坩埚所处温度尽可能一致。

测定挥发分时,应将高温炉上的烟囱封住,否则,会使其测定结果偏高。打开炉门,放进坩埚后,必须立即关好炉门,以使高温炉能在3min内回升到(900±10)℃。如果不能达到此要求,则试验作废。为此,在放进坩埚时,可使炉内温度略高于900℃,如920℃。一般一次操作不宜超过4个坩埚。

(3)坩埚称量。当坩埚送入高温炉恒温区时,则计时开始,同时立即关好炉门;当时间快到7min时,一般提前2~3s打开炉门,正好7min时,将坩埚移出高温炉。

如果在测定时,坩埚及其盖的外表面聚有黑烟,这多是因为煤中挥发分含量太大、逸出速度太快所造成的。如遇这种情况,试验应作废。此时可将煤样压饼并切成小块后重新测定,如仍出现上述情况,则称量可酌量减少。

从炉中取出坩埚后,先应置于空气中冷却5~10min,再移入干燥器中冷却至室温(15~20min)后称重,计算出挥发分含量。

(4)应用标准煤样来检查测定结果。测定结果的准确性如何检查,可应用标准煤样。例如,某一标准煤样干燥基挥发分Vd的标准值为(26.51±0.27)%,其中±0.27%为不确定度,如果对上述标准煤样的挥发分重复测定结果Vad分别为26.27%及26.49%,空气干燥基水分Mad为1.86%,则重复测定的干燥基挥发分Vd按式(3-6)计算,即

计算结果表明:Vd值分别是26.76%及26.98%,根据标准规定的重复精密度要求,因小于0.50%,故是合格的。重复测定结果的平均值为26.87%,而标准煤样标准值为(26.51±0.27)%,如测定值能落在26.24%~26.78%范围内,即认为准确性符合要求。现在实测值已处于上述范围以外,说明测定准确度不合格,其测定结果偏高。

应用标准煤样,不仅可检查测定结果的准确性,同时也有助于查明产生误差的原因。

在煤的工业分析过程中,挥发分是比较难测的一个项目,一方面要严格控制测定条件;另一方面所用仪器设备均需满足标准要求。任何方面的疏忽大意,均有可能导致测定结果产生较大的误差。在这里,应特别强调应用标准煤样来检查测定结果的重要性与必要性。

(5)挥发分测定结果的计算,即

当空气干燥基煤样中碳酸盐的二氧化碳含量为2%~12%时,则

当空气干燥基煤样中碳酸盐的二氧化碳含量大于12%时,则

式中 Vad——空气干燥基挥发分,%;(www.xing528.com)

m1——煤样受热后的失重,g;

m——煤样的质量,g;

(CO2ad——空气干燥基煤样中碳酸盐的二氧化碳含量,%;(CO2ad(焦渣)——焦渣中二氧化碳对煤样的百分数,%。

(6)固定碳的计算。由于煤的组成是其工业分析四项指标之和,因此固定碳为

当采用不同基准时,则上述计算形式有所不同,即

空气干燥基

FCad=100-Mad-Aad-Vad

收到基

FCar=100-Mar-Aar-Var

干燥基

FCd=100-Ad-Vd

干燥无灰基

FCdaf=100-Vdaf

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