实验一煤的发热量热的测定(新)

《实验一煤的发热量热的测定(新)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、实验一煤的发热量测定内容提要煤的发热量是是煤的重要的特征之一，在锅炉设计和改造工作中，发热量是组织锅炉热平衡、计算燃烧物料平衡等各种参数和设备选择的重要依据。本实验采用氧弹式量热计测定煤的发热量。一、目的要求1、了解氧弹量热计的原理、构造和使用方法,学会用其测定固定试样的燃烧热。2、学习有关锅炉实验的一般知识。二、实验关键1、用天平称量要准确,尽量做到既不引进杂质,又不丢失样品。2、充氧时注意旋紧氧弹盖，以免漏气而燃烧不完全。三、实验原理煤的发热量测定是将可燃物质煤、氧化剂及其容器与周围环境隔离,测定燃烧前后系统温度的升高

2、值⊿T,再根据系统的热容C,可燃物质的质量m,计算每克物质的燃烧热Q。即系统的热容,一般是利用已知燃烧热的标准物质在相同条件下完全燃烧,根据其燃烧前后系统温度的变化⊿t,质量,每克煤的的燃烧热Qfdt。本实验恒温式热量计测得的。目的用氧弹量热计测定煤的燃烧热，确定不同的热量计的热容量K。原理在适当的条件下，几乎所有的有机物、都能迅速而完全地进行氧化反应,这就为准确测定它们的燃烧热创造了有利条件。为了使被测物质能迅速而完全燃烧，就需要有强有力的氧化剂。在实验中经常使用压力为25～30大气压（2533～3039kpa）的氧气作

3、为氧化剂。用GR-3500型氧弹量热计进行实验时,氧弹放置在装有一定量水的铜水桶中,水桶外是空气隔热层,再外面是温度恒定的水夹套。标准燃烧热指的是：在标准状态下，1mol物质完全燃烧成同一温度的指定产物（C和H的燃烧产物为CO2，H2O）的焓变化。用△cHmq表示。在氧弹量热计中，可测得物质的定容摩尔燃烧热△cUm：若气体为理想气体，忽略压力影响，则△cHmq=△cUm＋△n·R·T△n—燃烧前后气体的物质的量的变化。样品在体积固定的氧弹中燃烧放出的热；引火丝燃烧放出的热和由氧气中微量的氮气氧化成硝酸的生成热，大部分被水桶

4、中的水吸收；另一部分则被氧弹、水桶、搅拌器及温度计等所吸收,在量热计与环境没有热交换的情况下，可写出如下的热量平衡式:Qv·a＋qb＋qn=w·h·△t＋K·△t式中：Qv—被测物质的定容燃烧热（卡/克）；a—被测物质的重量（克）；q—引火丝的燃烧热(卡/克)（铁丝为6699J/g，镍丝为2512J/g），b—烧掉了的引火丝重量（克）；qn硝酸生成热为qn－硝酸生成热（qn＝0.0015×Qv×G）;w—水桶中的水重（克），h—水的比热(J/克·度)；K—氧弹、水桶的总热容（J/度）；△t—与环境无热交换时的真实温差(度)

5、。如在实验时保持水桶中水量一定,把上式右端常数合并得到下式：Qv·a＋qb＋qn=K·△t（*）式中：KJ/度，称为量热计的水当量。实际上,氧弹式量热计不是严格的绝热系统,加之由于传热速度的限制,燃烧后由最低温度达最高温度需一定的时间，在这段时间里系统与环境难免发生热交换，因而从温度计上读得的温差就不是真实的温差△t。为此,必须对读得的温差进行校正,下面是瑞芳公式：（**）式中：V—点火前，每分钟量热计的平均温度变化；V1—样品燃烧使量热计温度达最高而开始下降后，每分钟的平均温度变化；m—点火后,温度上升很快(大于每半分钟

6、0.3℃)的每分钟间隔数;r—点火后,温度上升较慢的每分钟间隔数。在考虑了温差校正后,其实温差△t应该是：△t=t高－t点火＋C式中:t点火—点火时温度；t高—点火后,量热计达到最高温度读数。从(*)式可知，要测得样品的Qv必须知道仪器常数（仪器的水当量）K。测定的方法是以一定量的已知燃烧的标准物质（常用苯甲酸,其Qv=26470J/克）在相同的条件下进行实验,测得t低、t高,并用（**）式算出△t校正后,就可按(*)式算出K值。若实验所采用的仪器是HDC6000微电脑量热计,其特点是铅电阻探头测温,计算机读数计算、人工调

7、制温差、人工称水、装水。氧弹和内筒是仪器的主体,即实验所研究的系统。系统与外筒隔以空气绝热层,下方有绝热垫片架起,上方有绝热盖板覆盖,以减少对流和蒸发。为了减少辐射及控制环境温度恒定，外筒中灌满与系统温度相近的水。为使系统温度很快达到均匀，还装有内筒搅拌装置。铅电阻测温探头测得温度信号，通过测温卡放大，模拟转换传送给计算机，计算机将测温卡传递过来的温度信号进行数据处理，运算、显示结果,并且通过温度控制器控制搅拌、点火,测试完毕后自动打印有关数据、图形及结果。计算热容量用瑞方公式已知有关数据如下：苯甲酸热值Q=26472J/

8、g，点火丝热值q1=12J苯甲酸重量Q=0.9982g初其温度主期温度末期温度0—16.4780—16.49211—18.4390—18.4581—16.4791—16.93412—18.4451—18.4582—16.4822—17.63813—18.4502—18.4583—16.4833—17.9