Ispitivanje kvaliteta goriva semestar/Tehnologija...• Toplotna moć se može odrediti eksperimentalno sagorevanjem pripremljenog uzorka u tzv. kalorimetrima i računski na osnovu

Ispitivanje kvaliteta goriva

Vežba 10.

Ocena kvaliteta goriva vrši se:

• U laboratorijskim uslovima,

• U uslovima eksploatacije (konačna ocena kvaliteta goriva)

Elementarna i tehnička analiza

(delimična ocena kvaliteta goriva)

(sadržaj vlage‚ pepela‚ isparljivih materija, fiksnog ugljenika, gornje i

donje toplotne moći‚ topljivosti pepela itd.)

Ocena kvaliteta goriva

Određivanje toplotne moći uglja

Određivanje toplotne moći uglja

Zavisnost toplotne moći od sadržaja pepela u uglju

Određivanje toplotne moći uglja

• Toplotna moć se može odrediti eksperimentalno sagorevanjem

pripremljenog uzorka u tzv. kalorimetrima i računski na osnovu poznatih

podataka elementarne – hemijske analize goriva.

• Toplotna moć čvrstih i tečnih goriva određuje se pomoću kalorimetra sa

bombom.

Kalorimetar: a) kalorimetar sa pratećom opremom: b) šematski prikaz

1) telo kalorimetra; 2) kalorimetarska posuda; 3) kalorimetarska bomba; 4) lončić sa uzorkom; 5) priključci za el.

vodove; 6) električni vodovi; 7) prekidač; 8) mešalica; 9) Bekmanov termometar; 10) elektromotor; 11) presa za

pripremu uzorka; 12) boca za kiseonik

Određivanje toplotne moći uglja

Određivanje toplotne moći uglja

Gornja toplotna moć izračunava se prema sledećem obrascu:

kg

kJ

m

mqtttmmmcq

G

nkvbvpv

ag

žž1

gde je: qg - gornja toplotna moć‚ kJ/kg cpv - specifična toplota vode‚ cpv=1J/g0C mv - masa vode u kalorimetarskoj posudi‚ mv=1998ml mvb - masa vode u kalorimetarskoj bombi‚ mvb=5ml mk - vodeni ekvivalent kalorimetra koji u uslovima ispitivanja pre-

dstavlja konstantu kalorimetra t1 - početna temperatura u glavnom periodu, oC tn – krajnja-maksimalna temperatura u glavnom periodu, oC mž - masa žice‚ g gž - toplotna moć žice za inicijalno paljenje, J/g mG - masa goriva čija se toplotna moć određuje, g

t - popravka temperature usled razmene toplote sa okolinom, oC.

Donja toplotna moć

kg

kJHwqq gd 925

gde su: qd - donja toplotna moć‚ kJ/kg 25 - stoti deo zaokružene vrednosti toplote isparavanja vode w - sadržaj vlage u uzorku goriva‚ (%) H - sadržaj vodonika u uzorku goriva, (%).

Određivanje toplotne moći uglja

Ctt

tnt 0'''

''

21

't - srednja aritmetička promena temperature u toku jedno-minutnog očitavanja u početnom periodu, 0C

''t - srednja aritmetička promena temperature u toku jedno-minutnog očitavanja u završnom periodu, 0C

't i ''t - pri padu temperature uzimati sa pozitivnim znakom‚ a pri

porastu sa negativnim znakom‚ 0C

Cn

ttt

p

pnp 01'

1

C

n

ttt

z

znz 01''

1

Određivanje pepela u čvrstim mineralnim gorivima (ugljevima)

- sito otvora 200µm

- uzorak mase 1-2 grama

- mufolna peć se zagreva na 815±10°C (1h)

- meri se sa tačnošću od 0,1 mg

%10012

13

mm

mmA

gde je:

A - sadržaj pepela u uzorku uglja‚ %

m1 - masa kvarcne posudice sa poklopcem, g

m2 - masa posudice, poklopca i ispitivanog uzorka‚ g

m3 - masa posudice, poklopca i pepela‚ g.

• Gruba vlaga u uglju (WG) određuje se preko obrasca:

%1001

21

Q

QQWG

gde je:

Q1 – masa uzorka pre sušenja‚ kg

Q2 – masa uzorka posle sušenja‚ kg.

Određivanje vlage u uglju direktnom volumetrijskom

metodom

• Ugalj je jako higroskopan – vlažnost mu se menja sa promenom vlažnosti

vazduha.

• Deo vlage koji se iz uglja izdvaja prirodnim isparavanjem predstavlja

grubu vlagu a preostali deo vlage se izdvaja sušenjem na temperaturi od

100 – 110 °C i predstavlja higroskopnu vlagu.

Određivanje vlage u uglju direktnom volumetrijskom

metodom

• Direktna volumetrijska metoda - Uzorak uglja mase 100g proseje se kroz sito

otvora 200μm. Tako pripremljeni uzorak uspe se u suv reakcijski balon (1) u

koji se doda 200ml toluena. Zatim se pusti voda u kondenzator (2), a balon (1)

počne lagano da zagreva da sadržaj dostigne tačku ključanja. Destilacija se

reguliše tako da u graduisanu biretu (3) padaju 2 do 4 kapi u sekundi. Destiliše

se sve dotle dok skupljanje vode u graduisanoj bireti ne prestane. Na kraju se

pročita zapremina kondenzovane vode u bireti (3).

%1000 m

VWH

gde je: Vo - korigovana zapremina kondenzovane vode iz uglja‚ ml m - masa uzetog uzorka uglja‚ g.

Aparatura za određivanje vlage u uglju: 1) reakcijski balon zapremine 500ml;

2) kondenzator dužine 200mm; 3) recipijent sa graduisanom biretom za kondenzovanu vodu; 4) cev za ispiranje; 5) brušeni stakleni spoj

Određivanje vlage u uglju direktnom volumetrijskom

metodom

%1000 m

VWH

Određivanje higroskopne vlage u uglju

Ukupna količina vlage (WUK)

HGUK WWW %

100-110 oC

- sito otvora 200µm

- uzorak mase 1-2 grama

- sušnica se zagreva na 100-110°C

- meri se sa tačnošću od 0,1 mg

gde je:

WH - sadržaj anal. vlage u uzorku uglja‚ %

m1 - masa posudice sa poklopcem, g

m2 - masa posudice, poklopca i ispitivanog uzorka‚ g

m3 - masa posudice, poklopca i suvog ostatka‚ g.

%100112

13

mm

mmWH

Određivanje sumpora u čvrstim mineralnim gorivima (ugljevima)

- negorivi (sulfata gvožđa, kalcijuma i drugih elemenata)

- gorivi sumpor

sagorevanje

pepeo

složena organska jedinjenja i

piritni sumpor u vidu sulfida FeS2

(9,3MJ/kg)

U uglju se određuje:

• ukupni sumpor, Suk

• negorivi-vezani sumpor, Sneorg

• sagorivi – organski sumpor, Sorg

Sorg= Suk - Sneorg

Određivanje sumpora u čvrstim mineralnim gorivima (ugljevima)

• gravimetrijskom metodom taloženjem sa barijum-hloridom,

• volumetrijskom (titrimetrijskom) metodom taloženjem sa barijum-

hromatom i

•jodometrijskim određivanjem rastvorenog hromata

Sumpor se prevede u sulfate.

Ekstrakcija-izdvajanje nastalih sulfata i

određivanje njihove količine vrši se