En af brændstoffernes vigtigste termiske egenskaber er værdien af ​​udbyttet af flygtige stoffer og egenskaberne af koksresten. Når fast brændsel opvarmes, nedbrydes termisk ustabile komplekse, oxygenholdige carbonhydridforbindelser af den brændbare masse med frigivelse af brændbare gasser: brint, carbonhydrider, carbonmonoxid og ikke-brændbare gasser - carbondioxid og vanddamp. Udbyttet af flygtige stoffer bestemmes ved at opvarme en prøve af lufttørt brændstof i mængden af ​​1 g uden luft ved en temperatur på 850°C i 7 minutter. Fordampningsudbyttet, defineret som reduktionen i massen af ​​prøvebrændstofprøven minus dens fugtindhold, refereres til brændstoffets brændbare masse. Forskellige brændstoffer har forskellig sammensætning og forbrændingsvarme af flygtige stoffer. Efterhånden som brændslets kemiske alder stiger, falder indholdet af flygtige stoffer, og deres udgangstemperatur stiger. På samme tid, på grund af et fald i mængden af ​​inerte gasser, øges forbrændingsvarmen af ​​flygtige stoffer. For skifer er det flygtige udbytte 80-90 % af den brændbare masse; tørv - 70%; brunkul - 30-60%, bituminøse kul af klasse G og D - 30 - 50%, for magert kul og antracit er udbyttet af flygtige stoffer lille og svarer til henholdsvis -13 og 2-9%. Derfor kan indholdet af flygtige stoffer og deres sammensætning tages som tegn på graden af ​​koalificering af brændstoffet, dets kemiske alder. For tørv begynder frigivelsen af ​​flygtige stoffer ved en temperatur på ca. 100°C, brune og fede kul - 150-170°C, olieskifer - 230°C, magre kul og antracit - 400°C og ender ved høje temperaturer - 1100 -1200°C. Efter destillation af flygtige stoffer fra brændstoffet dannes den såkaldte koksrester. Når kul indeholder bituminøse stoffer, som ved opvarmning bliver plastiske eller smelter, kan en pulveriseret prøve af kul, der er testet for flygtige indhold, sintre og svulme. Brændsels evne under termisk nedbrydning til at danne mere eller mindre stærk koks kaldes sintring. Tørv, brunkul og antracit producerer pulveriseret koks. Bituminøse kul med et flygtigt udbytte på 42-45 % og magre kul med et flygtigt udbytte på mindre end 17 % giver pulveriseret eller klæbrig koksrester. Kullene, der danner den sintrede koksrester, er et værdifuldt teknologisk brændstof og bruges primært til fremstilling af metallurgisk koks. Koks i form af en sintret eller smeltet rest opnås ved opvarmning af knust kul til en størrelse på 3-3,5 mm ved en temperatur på 1000°C uden luftadgang. Egenskaberne af koks afhænger af sammensætningen af ​​de organiske forbindelser af brændstoffets brændbare masse og indholdet af flygtige stoffer i det.

flygtigt stof af kul- Stoffer dannet under nedbrydning af kul under opvarmningsforhold uden luftadgang. [GOST 17070 87] Emner kul Generalisering af begreber sammensætning, egenskaber og analyse af kul DA flygtigt stof … Teknisk oversætterhåndbog

Flygtige stoffer af kul- 76. Flygtige stoffer af kul E. Flygtige stoffer Stoffer dannet under nedbrydning af kul under opvarmningsforhold uden luftadgang Kilde: GOST 17070 87: Kul. Begreber og definitioner originalt dokument ...

Gasformige og dampformige stoffer frigivet fra et fast mineralbrændsel, når det opvarmes uden luft eller med utilstrækkelig lufttilførsel. Indholdet af L. i. sammen med arten af ​​koksrester er det vigtigste ... ... Teknisk jernbaneordbog

Flygtige stoffer- Stoffer frigivet fra kulstofholdige materialer (kul, koks osv.) ved opvarmning. Indholdet af flygtige stoffer i kul varierer fra 50 % (brunkul) til 4 % (antracitter). Den faste masse, der er tilbage efter fjernelse af flygtige stoffer, kaldes ... ... Encyclopedic Dictionary of Metallurgy

FLYGTIGE- Stoffer frigivet fra kulstofholdige materialer (kul, koks og andre) ved opvarmning. Indholdet af flygtige stoffer i kul varierer fra 50 % (brunkul) til 4 % (antracitter). Den faste masse, der er tilbage efter fjernelse af flygtige stoffer, kaldes ... Metallurgisk ordbog

I kullene i wa. frigives fra fossile kul ved opvarmning. Sammensætning L. århundrede: flygtig organisk. dele af kul, nedbrydningsprodukter af visse mineraler. Indholdet af L. i. i kul varierer det fra 50 % (brunkul) til 4 % (antracit). Solid masse, til himlen ...... Stor encyklopædisk polyteknisk ordbog

Etableret med det formål at rationel industriel brug af kul. Kul er opdelt i kvaliteter og teknologiske grupper; en sådan underopdeling er baseret på parametre, der karakteriserer kuls adfærd i processen med termisk virkning på ... ... Wikipedia

At være mere eller mindre konstant under almindelige forhold, under påvirkning af glødelamper, stød, friktion og lignende. i stand til at eksplodere, det vil sige hurtigt nedbrydes, blive til varme komprimerede gasser, der har tendens til at optage et stort volumen. Forekommer ...... Encyklopædisk ordbog F.A. Brockhaus og I.A. Efron

NARKOTISKE STOFFER- NARKOTISKE SUBSTANSER, narcoti ca eller stupefacientia (fra græsk narcao svarende til latin stupefacio for følelsesløshed). Opgave pharmakol. agenter i N. århundredes gruppe. har længe været bestemt af evnen til at forårsage dem eller undertrykkelse af de følsomme og motoriske ... ... Big Medical Encyclopedia

GOST 17070-87: Kul. Begreber og definitioner- Terminologi GOST 17070 87: Kul. Begreber og definitioner originaldokument: 44. Analytisk prøve af kul D. Analysenprobe E. Analyseprøve F. Echantillon pour analyse En prøve af kul opnået som et resultat af kombineret eller laboratoriebehandling ... ... Ordbogsopslagsbog med vilkår for normativ og teknisk dokumentation

Lab #3

Bestemmelse af kuls brændværdi i henhold til deres fugtindhold,

askeindhold og flygtige stoffer

Objektiv- gøre dig bekendt med metoderne til at bestemme hovedindikatorerne for den tekniske analyse af kul, mestre de praktiske færdigheder i at arbejde med det passende laboratorieudstyr og lære i praksis det grundlæggende i den accelererede metode til vurdering af kul.

Laboratoriearbejde er komplekst. Det er baseret på bestemmelsen af ​​tre hovedindikatorer for kul - fugtindhold, askeindhold og udbytte af flygtige stoffer, på grundlag af hvilke nettobrændværdien af ​​arbejdsmassen af ​​kul beregnes, hvilket er den vigtigste indikator for kvaliteten af kul som energibrændsel.

Brændværdien, normalt angivet med symbolet, er mængden af ​​termisk energi (herefter benævnt varme eller varme), der frigives under den fuldstændige oxidation af brændbare brændselskomponenter med gasformig oxygen. Samtidig accepteres den holdning, at der som følge af oxidationsreaktioner dannes højere oxider, og svovl oxideres kun til , og brændstofkvælstof frigives i form af molekylært nitrogen. Forbrændingsvarmen er en specifik egenskab. For faste og flydende brændstoffer refereres de til en masseenhed, det vil sige til 1 kg(specifik forbrændingsvarme), og for gasformige brændstoffer - til en enhedsvolumen (volumetrisk forbrændingsvarme) under normale fysiske forhold, dvs. R = P 0 = 760 mmHg Kunst. = 1 atm =101325 Pa og
T \u003d T 0 \u003d 273,15 TIL (t = t0 = 0°C). Vedrørende m 3 under disse forhold blev kaldt normal kubikmeter " og den anbefalede betegnelse " heller ikke. m 3". For gasformige brændstoffer er den således tildelt 1 heller ikke. m 3. Accepterede måleenheder i den tekniske litteratur: " kJ/kg» (« kJ/norm. m 3") eller " MJ/kg» (« MJ/Nor. m 3"). I den gamle tekniske litteratur var måleenhederne " kcal/kg» (« kcal/nor. m 3"). Når du oversætter dem til moderne måleenheder, skal det huskes, at 1 kcal = 4,1868 kJ.

Mængden af ​​varme, der gik til opvarmning af produkterne fra fuldstændig forbrænding 1 kg eller 1 heller ikke. m 3 brændstof, forudsat at disse produkter indeholder kondenseret vanddamp, det vil sige vand, kaldes højere brændværdi af brændstof . Denne varme er betegnet som .

Hvis der under forbrændingen af ​​brændstof ikke kondenseres vanddamp, vil en mindre mængde frigivet varme blive brugt på opvarmning af forbrændingsprodukterne med værdien af ​​den latente kondensationsvarme af vanddamp (latent varme fra vandfordampning). I dette tilfælde kaldes varme lavere brændværdi af brændstof og er betegnet som. Bestemmelsen tager således ikke højde for den varme, der bruges på fordampningen af ​​selve brændstoffets fugt og den fugt, der dannes under forbrændingen af ​​brændstofbrint. Værdien er derfor relateret til hvordan .

Sammensætningen af ​​kul, som alle andre faste brændsler, er udtrykt som en vægtprocent (vægt%). Samtidig tages 100% oftest som:

sammensætning i brændstoffets driftstilstand (sammensætningen af ​​dets arbejdsmasse), angivet med overskriften " r »:

sammensætning i analytisk tilstand (sammensætning af den analytiske masse), angivet med den hævede tekst " -en »:

sammensætning i tør tilstand (tør massesammensætning), angivet med overskriften " d »:

sammensætning i en tør askefri tilstand (sammensætning af tør askefri masse), angivet med overskriften " daf »:

hvor massefraktioner i den tilsvarende masse af kul af kulstof, brint, brændbart svovl, oxygen, nitrogen, total og analytisk fugt, vægt. %; EN - askeindhold i den tilsvarende kulmasse, vægt. %.

For at bestemme forbrændingsvarmen af ​​kul bruges en enkelt standardmetode - forbrændingsmetoden i en kalorimetrisk bombe. Med denne metode, en analytisk prøve af kul, der vejer 0,8 ... 1,5 G de brændes i en atmosfære af komprimeret ilt i en hermetisk lukket metalbeholder - en kalorimetrisk bombe, som er nedsænket i en vis mængde vand. Ved at øge temperaturen på dette vand bestemmes mængden af ​​varme, der frigives under forbrændingen af ​​prøven. Dette giver brændværdien af ​​brændstoffet til bomben.På grund af det faktum, at forbrændingen af ​​brændstof sker i ret specifikke

Ris. Skematisk diagram af et klassisk kalorimeter til bestemmelse af brændværdien af ​​fast brændsel

1 - kalorimetrisk bombe; 2 - omrører; 3 - termostatdæksel; 4 - system til antændelse af prøven; 5 - termometer eller en enhed, der erstatter det; 6 - kalorimetrisk kar; 7 - termostat.

forhold (atmosfære af ren oxygen, oxidation af brændbart svovl til SO 3 efterfulgt af dannelsen af ​​salpetersyre i kondenseret fugt og så videre), genberegnes værdien til i henhold til følgende formel:

hvor er dannelsesvarmen af ​​svovlsyre fra SO2 og opløse det i vand, numerisk lig med 94,4 kJ baseret på 1 % svovl; - Svovlindholdet "i udvaskningen af ​​bomben", er mængden af ​​svovl, der omdannes til svovlsyre under forbrænding, baseret på den oprindelige kulprøve, vægt. % (det er tilladt at bruge i stedet for det totale svovlindhold i den analytiske masse af kul, hvis (0,8 % for brunkul i Kansko-Achinsk-bassinet, 1,0 for stenkul og 1,2 % for antracit) , a (15,5 MJ/kg for brunkul i Kansk-Achinsk-bassinet, 15,7 for stenkul og 16,0 MJ/kg for antracit) ; -en - koefficient under hensyntagen til varmen fra dannelse og opløsning af salpetersyre, lig med 0,001 for magre kul og antracit og 0,0015 - for alle andre brændstoffer .

Ved at vide, skal du først bestemme den højeste brændværdi af arbejdsmassen af ​​brændstoffer:

, (2)

hvor =MJ/kg eller MJ / norm.m 3; =
= vægt. %.

Koefficienten 24,62 in (3) reflekterer varmen fra opvarmningsvand fra
t0 = 0°C til t = 100°C og dets fordampning ved P 0 = 101325 Pa baseret på
1 vægt. % vand.

Den beregnede værdi for brændstoffets driftstilstand svarer til den faktiske varme, der frigives under dets forbrænding i ovne, og er derfor meget brugt i varmetekniske beregninger. er en integreret indikator for kvaliteten af ​​brændstoffer og bestemmer i høj grad deres forbrugeregenskaber.

Et af hovedtræk ved fossile kul er evnen til at nedbryde (destruere) deres organiske masse, når de opvarmes uden luftadgang. Ved sådan opvarmning dannes gas- og dampformige nedbrydningsprodukter, kaldet flygtige stoffer. Efter fjernelse af flygtige stoffer fra varmezonen efterlades en rest, kaldet koksrester eller perle. Da flygtige stoffer ikke er indeholdt i kul, men dannes ved opvarmning, taler man om et "fordampningsudbytte", og ikke om deres indhold i kul.

Udbyttet af flygtige stoffer forstås som den relative masse af flygtige stoffer, udtrykt i procent, dannet under den termiske nedbrydning af kul under standardbetingelser. Det flygtige output er angivet med symbolet V , og ikke-flygtige (koks) rester - NV .

Dampdelen af ​​flygtige stoffer består af kondenserbare kulbrinter, som er en gruppe af olie- og harpiksholdige stoffer, som er det mest værdifulde kemiske produkt.

Den gasformige del af flygtige stoffer består af kulbrintegasser af den begrænsende og umættede række ( CH 4 , C m H n og så videre), kulilte og kuldioxid ( SÅ , CO 2 ), brint ( H 2 ) etc.

Sammensætningen af ​​den ikke-flygtige rest omfatter hovedsageligt kulstof og mineralske urenheder i form af aske.

Udbyttet af flygtige stoffer er en af ​​de vigtigste klassificeringsparametre for fossile kul. Baseret på værdierne for udbyttet af flygtige stoffer og egenskaberne af koksremanensen evalueres kuls egnethed til koks og kuls adfærd i processerne til forarbejdning og forbrænding.

Essensen af ​​standardmetoden til bestemmelse af udbyttet af flygtige stoffer er at opvarme en prøve af en analytisk prøve af kul, der vejer 1 ± 0,1 g uden luft ved t = 900±5 °С inden for 7 min. Udbyttet af flygtige stoffer bestemmes af vægttabet af den indledende prøve under hensyntagen til fugtindholdet i brændstoffet.

Udbyttet af flygtige stoffer fra den analytiske prøve beregnes ved hjælp af formlen

(4)

hvor = vægt. %; - vægttab af kulprøven efter frigivelse af flygtige stoffer, G; - vægten af ​​den oprindelige prøve af kul, G; - fugtindhold i den indledende prøve af den analytiske prøve af kul, vægt. %;

- udbyttet af ikke-flygtige restprodukter fra den analytiske prøve af det testede kul, %, beregnes med formlen

Udbyttet af flygtige stoffer på en tør askefri tilstand af kul bestemmes som følger:

. (6)

Tilladte uoverensstemmelser mellem resultaterne af to parallelle bestemmelser i absolutte tal bør ikke overstige 0,3 vægtprocent. % ved vægt-%; 0,5 vægt. % ved vægt. %; 1,0 vægt. % ved vægt. % .

For at bestemme udbyttet af flygtige stoffer skal du bruge:

Stativ til montering af digler i en muffelovn lavet af varmebestandigt stål eller tråd;

Muffel elektrisk ovn med temperaturregulator med en maksimal varmetemperatur på mindst 1000 ° C, som har en åbning i hoveddøren til fri fjernelse af flygtige stoffer (hvis der ikke er et udløbsrør til fjernelse af disse stoffer) og til placering af et kontroltermoelement og i bagvæggen til montering af et termoelement.

Temperaturen måles ved hjælp af et stationært termoelement. Fra den analytiske prøve af kul udtages to prøver af kul, der vejer (1 ± 0,01) i forvejede digler G.. Fordel prøven jævnt over diglens bund, og bank diglen let på en ren, tør overflade. Diglerne lukkes med låg og forsigtigt med en nøjagtighed på 0,0002 G vejede lukkede digler med vægte.

Digler med vægte af kul og lukkede låg placeres hver på deres stativ og bringes hurtigt ind i muffelovnen, forvarmet til t = 900±5 °С, som er fastgjort af et stationært termoelement. Ovndøren er lukket. Præcis 7 min(±5 sek) understøtningerne med digler tages ud af ovnen og afkøles - først i luft i 5 min uden at fjerne lågene fra diglerne, og derefter i en ekssikkator til stuetemperatur og vejes med en nøjagtighed på 0,0002 G. Resultaterne af alle målinger og beregninger er indtastet i tabel 1.

Værdierne beregnes ved formel (7), og - ved formel (8):

(7)

(8)

Arbejdsordre

1. Udarbejd de nødvendige tabeller og udfør de nødvendige beregninger. Registrer resultaterne i tabel 1 og tabel 2.

tabel 1

Resultater af bestemmelse af udbyttet af flygtige stoffer

Indikator	Træk 1	Bilag 2
Masse af tom brændt digel M T, G
Masse af digelen med den indledende prøve af kul M TU, G
Masse af den oprindelige prøve af kul M U = M TU– M T, G
Massen af ​​digelen med ikke-flygtig rest efter testen, G
Vægttab af kulprøve efter test D M U= M TU -M T NV , g
Udbyttet af flygtige stoffer fra prøverne af de testede kul 1 og 2, vægt. %
Udbyttet af flygtige stoffer fra den analytiske masse af det testede kul, vægt. %
Udbyttet af flygtige stoffer i en tør askefri tilstand af det testede kul, vægt. %

3. Brug værdierne opnået i laboratoriearbejde nr. 2 (10,03%), (13,14%) og (30,7% fra tabel 1), beregne og inkluderet i listen over nødvendige indikatorer for den tekniske analyse af kul, og ( 11,82%), der kræves til beregning af .

4. Under hensyntagen til det mærke af kul, der er foreslået i arbejdet, og ved hjælp af de opnåede indikatorer, bestemme mængden af ​​kul ved hjælp af følgende metoder.

Metode 1 Brug forholdet mellem og foreslået

Side 1

Flygtige stoffer af kul, der dannes, når det opvarmes uden adgang til luft, er gasformige og dampformige produkter af kulnedbrydning.

Det er kendt, at flygtige stoffer i kul indeholder en betydelig procentdel af hydrogen- og kulbrintegasser. De flygtige stoffer, der frigives ved medrivning, består hovedsageligt af oxider af CO og CO'er, uanset typen af ​​initialkul. På samme tid, hvis der for indledende medbringelser i gasformige flygtige stoffer hersker CO, så for deashed - CO. Det samlede udbytte af brint og metan fra afdød flyveaske er tæt på udbyttet af disse produkter under den termiske nedbrydning af koks. Alt dette giver os mulighed for at konkludere, at brændstofpartiklerne blev udsat for høje temperaturer. Tilsyneladende sker processen med gassorption af kokspartikler efter afkøling af den støvede strøm. Data om undersøgelsen af ​​den porøse struktur af den brændbare del af indføringen indikerer også, at de uforbrændte brændstofpartikler undergik højtemperaturbehandling.

På fig. 159 viser ekspansionstrykkets afhængighed af frigivelsen af ​​flygtige stoffer af kul. For kul, hvis udbytte af flygtige stoffer er i intervallet 17 - 21%, observeres der overhovedet ingen korrelation. Det er dog muligt at afgrænse en zone med ikke-homogene kul (kurve med stiplet linje), der giver et lille sprængtryk.

Ovenstående betragtninger i en forenklet form giver et svar på spørgsmålet, hvorfor udbyttet af flygtige stoffer af kul afhænger af deres grundstofsammensætning, især af det brint, de indeholder. Hydrogenering af kul, selv meget moderat, øger i høj grad udbyttet af tjære og benzen.

Under brændingen dannes kobberoxid, som delvist bliver til kobberoxid på grund af kulstof og flygtige stoffers reducerende virkning. Under virkningen af ​​svovlsyreanhydrid på kobberoxid dannes der også delvist kobbersulfat.

Harpiksen bruges til at fremstille flydende syntetisk brændstof. Det flygtige stof af kul i gas-damp tilstand undergår omdannelse til at producere syngas og brint. En vis del af blandingen sendes til oprensning, fortætning og adskillelse. Den katalytiske omdannelse af orthohydrogen til dampbrint udføres. Nogle af syntesegasserne og brint bruges direkte i regionen i Kansk-Achinsk kulforekomsten til forarbejdning af brændselsolie til let motorbrændstof, syntese af ammoniak og carbamid, methanol og direkte reduktion af malme. De resulterende kemiske produkter transporteres til fjerne forbrugere. Elektricitet overføres til forbrugsområder, for eksempel den europæiske del af USSR.

Vandet opnået ved forbrænding af flotationsaffald ved 320 C er surt (pH 5) og ret høj COD (550 mg/l), selvom der ikke blev fundet kulstof i asken. Dette skyldes opløsningen af ​​svovlsyreanhydrid og flygtige stoffer af kul dannet under oxidation af svovl i vand, såvel som dannelsen af ​​produkter af deres ufuldstændige oxidation. Dette faktum forklares ved tilstedeværelsen af ​​dampe af organiske stoffer i systemets gasfase ved en temperatur på 300 °C.

Vandet opnået ved forbrænding af flotationsaffald ved 320 C er surt (pH 5) og ret høj COD (550 mg/l), selvom der ikke blev fundet kulstof i asken. Dette skyldes opløsningen af ​​svovlsyreanhydrid og flygtige stoffer af kul dannet under oxidation af svovl i vand, såvel som dannelsen af ​​produkter af deres ufuldstændige oxidation. Dette faktum forklares ved tilstedeværelsen af ​​dampe af organiske stoffer i systemets gasfase ved en temperatur på 300 C.

Kuls sorptionsegenskaber er forbundet med udviklingen af ​​deres indre overflade eller porøsitet. Ifølge undersøgelser af King og Wilkins ændrer en ændring i kuls porøsitet også deres kokskapacitet [2651, som er kendetegnet ved typen af ​​kokspellet. Punkterne afbildet på grafen, hvor typen af ​​kokspellets og udbyttet af flygtige stoffer fra kul fungerede som koordinater, er placeret i form af en buet strimmel. Dette bånd er intet andet end en omvendt afhængighedskurve: porøsitet - flygtige stoffer.

Koksudbyttet steg for hver procent ilt forbrugt med ca. 0-3% af det gennemsnitlige udbytte. Under oxidation steg den lidt, nåede sin kritiske værdi og faldt derefter hurtigt under yderligere oxidation. Det viste sig, at summen af ​​mængden af ​​oxygen i frisk ubehandlet kul og mængden af ​​oxygen absorberet af koks, der mistede 20 % styrke (procentdel af rest på en sigte med en huldiameter på 6 mm efter tromlen) afhang lineært af udbytte af flygtige stoffer af kul og faldt med faldende flygtige stoffer ved beregnet på tørt askefrit kul.

Sider:     1

KULFOSSIL- faste brændbare mineraler; planteforvandlingsprodukt. Hovedkomponenter: karboniseret organisk materiale, mineralske urenheder og fugt. De forekommer normalt i form af lag blandt sedimentære bjergarter. De er opdelt i brune, stenkul og antracit. Fossile kul bruges hovedsageligt i elindustrien, til fremstilling af metallurgisk koks og i den kemiske industri. Vigtigste teknologiske egenskaber: askeindhold, fugtindhold, svovl, flygtige stoffer. Verdensreserverne er på omkring 3700 milliarder tons.
Kuzbass er Ruslands vigtigste base for fast brændsel.

Teknisk analyse af kul

Alle typer faste fossile brændstoffer kombinerer to komponenter: organisk stof og en mineralsk komponent, som tidligere blev betragtet som ballast, men som nu i stigende grad betragtes som en kilde til værdifulde mineralske råstoffer, især sjældne og sporstoffer. For at vurdere mulighederne og metoderne til forarbejdning af fossile brændstoffer bruges teknisk analyse til at bestemme retningerne for at bruge dem som energi og kemiske råvarer. Teknisk analyse refererer til bestemmelsen af ​​indikatorer i henhold til de tekniske krav til kulkvalitet.
Teknisk analyse kombinerer normalt metoder designet til at bestemme askeindholdet, fugtindholdet, svovl og fosfor, flygtige stoffer, forbrændingsvarme, sintring og nogle andre karakteristika for kvalitet og teknologiske egenskaber i kul og olieskifer. En fuld teknisk analyse udføres ikke altid, det er ofte tilstrækkeligt at udføre en forkortet teknisk analyse, der består i at bestemme fugt, askeindhold og flygtige stoffer.

Fugtighed

På grund af det faktum, at vandmolekyler kan forbindes med overfladen af ​​kul ved kræfter af forskellig natur (absorption på overfladen og i porer, hydrering af polære grupper af makromolekyler, inklusion i sammensætningen af ​​krystallinske hydrater af mineraldelen), med forskellige metoder til at udvinde fugt fra kul, forskellige værdier af dens dehydrerede masse opnås. og følgelig forskellige værdier af fugtighed.
Massen af ​​kul med det fugtindhold, hvormed det sendes til forbrugeren, kaldes kulets arbejdsmasse, og den fugt, der frigives fra det, når prøven tørres til konstant vægt ved 105oC, kaldes den samlede fugtighed i arbejdet. masse af kul.
Fugtindholdet i et fossilt brændstof er karakteriseret ved dets fugtindhold. Denne værdi udtrykkes som forholdet mellem massen af ​​fugt, der frigives ved dehydreringstemperaturen, og massen af ​​den analyserede prøve. Fugtighed er angivet med bogstavet W (Wasser).
Fugt af kul reducerer den nyttige vægt under transport, en stor mængde varme bruges på dets fordampning under brændstofforbrænding, desuden fryser vådt kul om vinteren.
Det samlede fugtindhold varierer med graden af ​​forkulning af fossilet i næste række.
Tørv > Brunkul > Antracitter > Stenkul.

Askeindhold

Fossile kul indeholder en betydelig mængde (2-50%) af mineralske stoffer, der danner aske efter forbrænding. Askerester dannes efter kalcinering af kul i en åben digel i en muffelovn ved en temperatur på 850±25oC. Aske for 95-97% består af oxider af Al, Fe, Ca, Mg, Na, Si, K. Resten er forbindelser af P, Mn, Ba, Ti, Sb og sjældne og spredte grundstoffer.
Askeindholdet er angivet med bogstavet Ad (Asche) og er udtrykt i vægt%. Det samlede indhold af fugt og aske kaldes ballast. Indholdet af de egentlige mineralske stoffer er angivet med bogstavet M. Det bestemmes ved hjælp af fysiske og fysisk-kemiske metoder (for eksempel mikroskopisk, fluoroskopisk, radioisotop).

Flygtige stoffer

Flygtige stoffer - dampe og gasformige produkter frigivet under nedbrydningen af ​​det organiske stof i et fast fossilt brændstof, når de opvarmes under standardbetingelser. Udbyttet af flygtige stoffer er angivet med symbolet V (volativ), udbyttet på en analytisk prøve er Va, på tørstof Vd, tør og askefri Vdaf. Denne egenskab er vigtig for at vurdere den termiske stabilitet af de strukturer, der udgør den organiske masse af kul. Frigivelsen af ​​flygtige stoffer under kalcinering tjente som grundlag for en af ​​klassificeringerne af kulkvaliteter.

mærke	Betegnelse Gruppens mærker		Flygtige stoffer stoffer V daf,%	Plast tykkelse lag Y,%
lang flamme	D		over 37
Gas	G	G6 G7	over 37	17 - 25
gasfedt	GJ	-	over 31 -37	17 - 25
Fed	F	1ZH26 2ZH26	over 33	26 og derover
koks fedt	QOL	KZh14 KZh6	25 - 31	6 - 25
Cola	TIL	K13 K10	17 - 25	13 - 25
cola sekund	K2	-	17 - 25
Skinny Sintret	OS	-	mindre end 17	6 - 9
Svagt bagt	SS	1CC 2CC	25 - 35
Mager	T	-	mindre end 17
Antracit	EN	-	mindre end 10

Forbrændingsvarme

Forbrændingsvarmen er kuls vigtigste energiindikator. Det bestemmes eksperimentelt ved at brænde en prøve af kul i en kalorimetrisk bombe eller ved beregning ved hjælp af elementære analysedata.
Den højere brændværdi af kul Qs skelnes som mængden af ​​varme, der frigives under den fuldstændige forbrænding af en enhedsmasse kul i en kalorimetrisk bombe i oxygen og den lavere specifikke brændværdi Qi som den højere brændværdi minus vandets fordampningsvarme frigives og dannes fra kul under forbrænding. Den højere brændværdi bestemmes ofte for den askefrie tilstand af kul Q s af, og den lavere for arbejdstilstanden Qir. DI. Mendeleev foreslog en formel til beregning af den samlede brændværdi i henhold til elementær analyse (kcal / kg):
Qsaf=81°С+300Н-26(О-S), hvor С, Н, О, S - massefraktion af grundstoffer i TGI-stof, %.
Højere brændværdi af de vigtigste faste brændstoffer:

Kage

En af de vigtigste, hvis ikke den vigtigste, retninger for at bruge kul er dets forarbejdning til metallurgisk koks - et fast produkt af høj temperatur (> 900C) nedbrydning af kul uden luftadgang, som har visse egenskaber. Ikke alle kul er i stand til at sintre; når det opvarmes uden adgang til luft, går det over i en plastisk tilstand, efterfulgt af dannelsen af ​​en bundet ikke-flygtig rest. Hvis denne sintrede rest opfylder kravene til metallurgisk koks, så taler man om kulkoks. Forkoksning er således sintring, men det første koncept er smallere. Kul af kvaliteter G, Zh, K, OS er sintrede, men metallurgisk koks kan kun opnås fra klasse K kul eller fra en blanding af kul, som i egenskaber nærmer sig dem.

Elementær analyse af TGI

Som allerede nævnt består den organiske masse af alle typer af TGI af C, H, O, S og N. Deres samlede mængde overstiger 99 vægt% beregnet på det organiske stof af eventuelt kul og tørv.

Kulstof og brint bestemmes ved frigivelse af CO2 og H2O under forbrændingen af ​​en kulprøve i en strøm af oxygen. Disse oxider fanges i absorbere fyldt med henholdsvis KOH og H2SO 4 opløsninger. Sidstnævnte vejes før og efter afbrænding af prøven, og indholdet af C og H i prøven beregnes ud fra masseforskellen, sædvanligvis i vægt%. Det skal bemærkes, at i dette tilfælde kan resultaterne blive forvrænget på grund af absorptionen af ​​vand og kuldioxid, som er af uorganisk oprindelse og dannet på grund af den termiske nedbrydning af mineralkomponenterne i kul.

Generelt er svovl mere almindeligt i kul. Dens indhold varierer fra brøkdele af en procent til 10-12%. Der er sulfat (SSO4), pyrit (Sp) og organisk svovl (So), deres samlede indhold kaldes total svovl (St). Svovlindholdet, bestemt ved grundstofanalyse, er en vigtig egenskab, der bestemmer de særlige krav til forarbejdning og anvendelse af råvarer med høj svovlkoncentration. De udsendte flygtige svovlholdige produkter, såsom H2S og SO2, er ekstremt farlige, når de slippes ud i miljøet, og når man designer produktionen, bør man tage højde for deres høje ætsningsevne.