Fosilni premog. Velika enciklopedija nafte in plina

V sestavi premoga so poleg organskih snovi mineralne nečistoče, ki so običajno balast. Za oceno premoga je pomembno poznati razmerje med temi sestavni deli. Tehnična analiza je sestavljena iz določanja vsebnosti vlage (W), vsebnosti pepela (A), donosa hlapnih snovi(V), vsebnost žvepla (Sob), kalorična vrednost (Q) in ostanek koksa.

Vlažnost zmanjša toploto zgorevanja premoga. Premog delimo v tri skupine: B1 - z vsebnostjo vlage več kot 40%, B2 - 30-40%, B3 - 30% ali manj. Vlažnost se določi s segrevanjem na 1050 °C ali s sušenjem v eksikatorju nad koncentrirano žveplovo kislino. 1% vlage zmanjša toplotno prevodnost premoga za 6 kcal.

Vsebnost pepela. Pepel je trden negorljiv ostanek, ki nastane iz mineralnih nečistoč premoga; po teži ni enak mineralnim nečistočam, ker. nekateri se spremenijo v plin in vodno paro. Vsak odstotek pepela zmanjša produktivnost plavža za 2,5 %. Dovoljena vsebnost pepela za premog za koksanje je manjša od 10%, z visoko vsebnostjo pepela je potrebna obogatitev premoga. Glavne sestavine, ki sestavljajo pepel: oksi-

oksidi Si, Al, Fe, Ca, Mq, Na, K, oksidi Ti in Mn so drugotnega pomena.

Donos hlapnih snovi. Nanaša se na gorljivi del; pri suhi destilaciji se premog delno spremeni v hlapne snovi (CH 4, H, CO, CO 2 itd.) Hlapne snovi so zelo dragocene. Imajo sposobnost gorenja in so tudi osnova za proizvodnjo različnih kemičnih izdelkov: barvil, plastike, aromatov in eksplozivov.

Ostanek koksa. To je trdni ostanek, ki ostane po odstranitvi hlapnih snovi, odvisno od kakovosti premoga različne vrste. Lahko je v prahu – nesintrana, sintrana, stopljena ali nabrekla. Sposobnost sintranja premoga se izraža v sposobnosti, da se pri segrevanju pod določenimi pogoji združijo v eno celoto in dajo dovolj močan trden ostanek s porozno strukturo - koks metalurškega tipa. Premog, ki daje praškasti ostanek, se ne strdi in je primeren samo za energetske namene. Žveplo je škodljiva nečistoča v premogu, zlasti koksnem premogu, ki povzroča povečano porabo koksa pri taljenju rude in poslabša kakovost železa. Glede na vsebnost žvepla se premog deli v skupine: z nizko vsebnostjo žvepla (do 1,5 %), srednje žveplom (1,5-2,5 %), žveplom (2,5-4 %), z visoko vsebnostjo žvepla (več kot 4 %). Slednji niso primerni za uporabo v črni metalurgiji brez predhodne obogatitve.

Toplota zgorevanja premog je približno 24,62 kJ / kg. Določi se eksperimentalno - s sežiganjem premoga v kalorimetrični bombi in z izračunom po formulah. Antraciti in pusto premog imajo najvišjo toploto zgorevanja.

V mnogih primerih, zlasti pri ocenjevanju nekovinskih mineralov, poleg preučevanja tehničnih lastnosti, kemične analize surovine (ognjevzdržne in keramične gline, apnenci kot tokovi, kaolin, smukec itd.). Za nekatere minerale (pesek za oblikovanje) se izvede tudi granulometrijska analiza.

Laboratorijsko delo № 3

Določanje kalorične vrednosti premoga glede na njihovo vsebnost vlage,

vsebnost pepela in hlapnih snovi

Cilj- seznaniti se z metodami za določanje glavnih kazalcev tehnične analize premoga, osvojiti praktične veščine dela z ustrezno laboratorijsko opremo in se v praksi naučiti osnov pospešene metode ocenjevanja premoga.

Laboratorijsko delo je zapleteno. Temelji na določitvi treh glavnih kazalnikov premoga - vsebnosti vlage, pepela in donosa hlapnih snovi, na podlagi katerih se izračuna neto kalorična vrednost delovne mase premoga, ki je najpomembnejši kazalnik kakovosti. premoga kot energenta.

Kalorična vrednost, običajno označena s simbolom, je količina toplotne energije (v nadaljnjem besedilu toplota ali toplota), ki se sprosti med popolno oksidacijo gorljivih komponent goriva s plinastim kisikom. Hkrati je sprejeto stališče, da kot posledica oksidacijskih reakcij nastanejo višji oksidi in žveplo se oksidira samo do , dušik goriva pa se sprosti v obliki molekularnega dušika. Toplota zgorevanja je posebna značilnost. Za trdo in tekoča goriva se nanaša na enoto mase, to je na 1 kg(specifična toplota zgorevanja), za plinasta goriva pa na enoto prostornine (volumetrična toplota zgorevanja) v normalnih fizikalnih pogojih, tj. R = P 0 = 760 mmHg Umetnost. = 1 atm =101325 Pa in
T \u003d T 0 = 273,15 TO (t = t0 = 0°C). Zaradi tega m 3 pod temi pogoji je bil imenovan normalni kubični meter " in priporočena oznaka " niti. m 3". Tako je za plinasta goriva dodeljena 1 niti. m 3. Merske enote, sprejete v tehnični literaturi: " kJ/kg» (« kJ/norm. m 3") ali " MJ/kg» (« MJ/Nor. m 3"). V stari tehnični literaturi so bile merske enote " kcal/kg» (« kcal / ne. m 3"). Ko jih prevajamo v sodobne merske enote, se je treba spomniti, da 1 kcal = 4,1868 kJ.

Količina toplote, ki je šla za segrevanje produktov popolnega zgorevanja 1 kg ali 1 niti. m 3 gorivo, pod pogojem, da ti izdelki vsebujejo kondenzirano vodno paro, torej vodo, se imenuje višja kalorična vrednost goriva . Ta toplota je označena kot.



Če se med zgorevanjem goriva vodna para ne kondenzira, se za ogrevanje produktov zgorevanja porabi manjša količina sproščene toplote za vrednost latentne toplote kondenzacije vodne pare (latentna toplota izhlapevanja vode). V tem primeru se imenuje toplota nižja kalorična vrednost goriva in je označen kot. Tako določitev ne upošteva toplote, porabljene za izhlapevanje vlage samega goriva, in vlage, ki nastane med zgorevanjem vodika goriva. V skladu s tem je vrednost povezana s tem, kako .

Sestava premoga, tako kot vseh drugih trdnih goriv, ​​je izražena kot masni odstotek (masni %). Hkrati se 100% najpogosteje vzame kot:

sestava v delovnem stanju goriva (sestava njegove delovne mase), označena z nadpisom " r »:

sestava v analiznem stanju (sestava analitične mase), označena z nadpisom " ampak »:

sestava v suhem stanju (sestava suhe mase), označena z nadpisom " d »:

sestava v suhem stanju brez pepela (sestava suhe mase brez pepela), označena z nadpisom " daf »:

kjer je masni delež v ustrezni masi premoga ogljika, vodika, gorljivega žvepla, kisika, dušika, skupne in analitične vlage, mas. %; AMPAK - vsebnost pepela ustrezne mase premoga, mas. %.

Za določitev toplote zgorevanja premoga se uporablja ena sama standardna metoda - metoda zgorevanja v kalorimetrični bombi. S to metodo dobimo analitski vzorec premoga, ki tehta 0,8 ... 1,5 G sežgejo v atmosferi stisnjenega kisika v hermetično zaprti kovinski posodi – kalorimetrični bombi, ki je potopljena v določeno količino vode. S povečanjem temperature te vode se določi količina toplote, ki se sprosti med zgorevanjem vzorca. To daje kalorično vrednost goriva za bombo.Ker zgorevanje goriva poteka v precej specifičnih


riž. diagram vezja klasični kalorimeter za določanje kurilne vrednosti trdnih goriv

1 - kalorimetrična bomba; 2 - mešalo; 3 - pokrov termostata; 4 - sistem za vžig vzorca; 5 - termometer ali naprava, ki ga nadomešča; 6 - kalorimetrična posoda; 7 - termostat.

pogoji (ozračje čistega kisika, oksidacija gorljivega žvepla do SO 3 sledi tvorba dušikove kisline v kondenzirani vlagi in tako naprej), se vrednost preračuna po naslednji formuli:

od kod je toplota tvorbe žveplove kisline SO2 in ga raztopimo v vodi, številčno enako 94,4 kJ na osnovi 1 % žvepla; - vsebnost žvepla »pri izpiranju bombe« je količina žvepla, ki se pri zgorevanju pretvori v žveplovo kislino, glede na začetni vzorec premoga, mas. % (dovoljeno je uporabiti namesto celotne vsebnosti žvepla v analitski masi premoga, če (0,8% za rjavi premog Kansko-Achinske kotline, 1,0 for črni premog in 1,2 % za antracit) , ampak (15,5 MJ/kg za rjavi premog Kansko-Achinske kotline, 15,7 za črni premog in 16,0 MJ/kg za antracit) ; a - koeficient, ki upošteva toploto tvorbe in raztapljanja dušikove kisline, enak 0,001 za pusto premog in antracite in 0,0015 - za vsa druga goriva .

Če poznamo, najprej določimo najvišjo kalorično vrednost delovne mase goriv:

, (2)

kje =MJ/kg oz MJ / norma.m 3; =
= mas. %.

Koeficient 24,62 v (3) odraža toploto ogrevalne vode iz
t0 = 0°C do t = 100°C in njeno izhlapevanje pri P 0 = 101325 Pa temelji na
1 mas. % vode.

Vrednost, izračunana za delovno stanje goriva, ustreza dejanski toploti, ki se sprosti med zgorevanjem v pečeh, in se zato pogosto uporablja pri izračunih toplotne tehnike. je sestavni kazalnik kakovosti goriv in v veliki meri določa njihove potrošniške lastnosti.

Ena od glavnih značilnosti fosilnih premogov je sposobnost razgradnje (uničenja) njihove organske mase pri segrevanju brez dostopa zraka. Pri takšnem segrevanju nastanejo plinasti in parni produkti razgradnje, ki jih imenujemo hlapne snovi. Po odstranitvi hlapnih snovi iz ogrevalne cone ostane ostanek, imenovan koksni ostanek ali kroglica. Ker hlapne snovi niso vsebovane v premogu, ampak nastajajo pri segrevanju, govorimo o "hlapnem izkoristku" in ne o njihovi vsebnosti v premogu.

Donos hlapnih snovi se razume kot relativna masa hlapnih snovi, izražena v odstotkih, ki nastane med toplotno razgradnjo premoga v standardnih pogojih. Hlapni izhod je označen s simbolom V in nehlapni (koks) ostanek - NV .

Parni del hlapnih snovi sestavljajo kondenzacijski ogljikovodiki, ki so skupina oljnih in smolnatih snovi, ki so najdragocenejši kemični produkt.

Plinasti del hlapnih snovi sestavljajo ogljikovodiki plini omejevalne in nenasičene serije ( CH 4 , C m H n in tako naprej), ogljikov monoksid in ogljikov dioksid ( TAKO , CO 2 ), vodik ( H 2 ) itd.

Sestava nehlapnega ostanka vključuje predvsem ogljikove in mineralne nečistoče v obliki pepela.

Donos hlapnih snovi je eden od glavnih klasifikacijskih parametrov fosilnih premogov. Na podlagi vrednosti izkoristka hlapnih snovi in ​​lastnosti koksnega ostanka se oceni primernost premoga za koksanje in obnašanje premoga v procesih predelave in zgorevanja.

Bistvo standardne metode za določanje izkoristka hlapnih snovi je segrevanje vzorca analitskega vzorca premoga težke 1 ± 0,1 g brez zraka pri t = 900±5 °С znotraj 7 min. Dobitek hlapnih snovi je določen z izgubo teže začetnega vzorca ob upoštevanju vsebnosti vlage v gorivu.

Dobitek hlapnih snovi iz analitskega vzorca se izračuna po formuli

(4)

kje = mas. %; - izguba teže vzorca premoga po sproščanju hlapnih snovi, G; - teža začetnega vzorca premoga, G; - vsebnost vlage v začetnem vzorcu analitskega vzorca premoga, mas. %;

- donos nehlapnega ostanka iz analitskega vzorca testiranega premoga, %, se izračuna po formuli

Dobitek hlapnih snovi na suhem brezpepelnem stanju premoga se določi na naslednji način:

. (6)

Dovoljena odstopanja med rezultati dveh vzporednih določanj po absolutne vrednosti ne sme presegati 0,3 mas. % pri mas. %; 0,5 mas. % pri mas. %; 1,0 mas. % pri mas. % .

Za določitev donosa hlapnih snovi uporabite:

Stojala za vgradnjo lončkov v muflno peč iz toplotno odpornega jekla ali žice;

Muffle električna peč s temperaturnim regulatorjem z maksimalno temperaturo ogrevanja najmanj 1000 ° C, ki ima v sprednjih vratih odprtino za prosto odstranjevanje hlapnih snovi (če ni izstopne cevi za odstranjevanje teh snovi) in za namestitev kontrolnega termoelementa ter v zadnjo steno za vgradnjo termoelementa.

Temperatura se meri s stacionarnim termoelementom. Iz analitičnega vzorca premoga se dva vzorca premoga s težo (1 ± 0,01) vzameta v predhodno stehtane lončke G.. Vzorec enakomerno porazdelite po dnu lončka in rahlo potrkajte po lončku po čisti, suhi površini. Lončki so zaprti s pokrovi in ​​previdno, z natančnostjo 0,0002 G stehtali zaprte lončke z utežmi.

Lončki z utežmi premoga in zaprtimi pokrovi se postavijo vsak na svoje stojalo in hitro prinesejo v muflno peč, segreto na t = 900±5 °С, ki je fiksiran s stacionarnim termoelementom. Vrata pečice so zaprta. Točno 7 min(±5 sek) lončke vzamemo iz pečice in ohladimo – najprej 5 minut na zraku, ne da bi odstranili pokrove iz lončkov, nato pa v eksikatorju na sobno temperaturo in stehtamo z natančnostjo 0,0002 G. Rezultati vseh meritev in izračunov so vpisani v tabelo 1.

Vrednosti se izračunajo po formuli (7) in - po formuli (8):

(7)

(8)

Delovni nalog

1. Pripravite potrebne tabele in izvedite potrebne izračune. Rezultate zapišite v tabelo 1 in tabelo 2.

Tabela 1

Rezultati določanja izkoristka hlapnih snovi

Indikator Priklop 1 Priloga 2
Masa praznega žganega lončka M T, G
Masa lončka z začetnim vzorcem premoga M TU, G
Masa začetnega vzorca premoga M U = M TUM T, G
Masa lončka z nehlapnim ostankom po preskusu, G
Izguba teže vzorca premoga po preskusu D M U= M TU -M T NV , g
Dobitek hlapnih snovi iz vzorcev testiranega premoga 1 in 2, mas. %
Dobitek hlapnih snovi iz analitske mase testiranega premoga, mas. %
Dobitek hlapnih snovi na suho brezpepelno stanje testiranega premoga, mas. %

3. S pomočjo vrednosti, pridobljenih pri laboratorijskih delih št. 2 (10,03 %), (13,14 %) in (30,7 % iz tabele 1), izračunaj in vključi v seznam zahtevane kazalnike tehnična analiza premoga, in (11,82 %), potrebnih za izračun.

4. Ob upoštevanju blagovne znamke premoga, predlagane v delu, in z uporabo pridobljenih kazalnikov določite količino premoga z naslednjimi metodami.

1. metoda Uporabite razmerje med in predlagano

Laboratorij #3

Določanje kalorične vrednosti premoga glede na njihovo vsebnost vlage,

vsebnost pepela in hlapnih snovi

Cilj- seznaniti se z metodami za določanje glavnih kazalcev tehnične analize premoga, osvojiti praktične veščine dela z ustrezno laboratorijsko opremo in se v praksi naučiti osnov pospešene metode ocenjevanja premoga.

Laboratorijsko delo je zapleteno. Temelji na opredelitvi treh glavnih kazalnikov premoga - vlažnosti, vsebnosti pepela in hlapnih snovi. na podlagi katerega se izračuna neto kalorična vrednost delovne mase premoga, ki je najpomembnejši kazalnik kakovosti premoga kot energijskega goriva.

Kalorična vrednost, običajno označena s simbolom, je količina toplotne energije (v nadaljnjem besedilu toplota ali toplota), ki se sprosti med popolno oksidacijo gorljivih komponent goriva s plinastim kisikom. Hkrati se je domnevalo, da višji oksidi nastanejo kot posledica oksidacijskih reakcij. in žveplo se oksidira v , dušik goriva pa se sprošča v obliki molekularnega dušika. Toplota zgorevanja je posebna značilnost. Za trdna in tekoča goriva se nanašajo na enoto mase, to je na 1 kg(specifična toplota zgorevanja), za plinasta goriva pa na enoto prostornine (volumetrična toplota zgorevanja) v normalnih fizikalnih pogojih, tj. R = P 0 = 760 mmHg Umetnost. = 1 atm =101325 Pa in
T \u003d T 0 = 273,15 TO (t = t0 = 0°C). Zaradi tega m 3 pod temi pogoji je bil imenovan normalni kubični meter " in priporočena oznaka " niti. m 3". Tako je za plinasta goriva dodeljena 1 niti. m 3. Merske enote, sprejete v tehnični literaturi: " kJ/kg» (« kJ/norm. m 3") ali " MJ/kg» (« MJ/Nor. m 3"). V stari tehnični literaturi so bile merske enote " kcal/kg» (« kcal / ne. m 3"). Ko jih prevajamo v sodobne merske enote, se je treba spomniti, da 1 kcal = 4,1868 kJ.

Količina toplote, ki je šla za segrevanje produktov popolnega zgorevanja 1 kg ali 1 niti. m 3 gorivo, pod pogojem, da ti izdelki vsebujejo kondenzirano vodno paro, torej vodo, se imenuje višja kalorična vrednost goriva . Ta toplota je označena kot.

Če se med zgorevanjem goriva vodna para ne kondenzira, bo za ogrevanje produktov zgorevanja porabljena manjša količina sproščene toplote za vrednost latentne toplote kondenzacije vodne pare (latentna toplota izhlapevanja vode) . V tem primeru se imenuje toplota nižja kalorična vrednost goriva in je označen kot. Tako določitev ne upošteva toplote, porabljene za izhlapevanje vlage samega goriva, in vlage, ki nastane med zgorevanjem vodika goriva. V skladu s tem je vrednost povezana s tem, kako .

Sestava premoga, tako kot vseh drugih trdnih goriv, ​​je izražena kot masni odstotek (masni %). Hkrati se 100% najpogosteje vzame kot:

sestava v delovnem stanju goriva (sestava njegove delovne mase), označena z nadpisom " r »:

sestava v analiznem stanju (sestava analitične mase), označena z nadpisom " ampak »:

sestava v suhem stanju (sestava suhe mase), označena z nadpisom " d »:

sestava v suhem stanju brez pepela (sestava suhe mase brez pepela), označena z nadpisom " daf »:

kjer je masni delež v ustrezni masi premoga ogljika, vodika, gorljivega žvepla, kisika, dušika, skupne in analitične vlage, mas. %; AMPAK - vsebnost pepela ustrezne mase premoga, mas. %.

Za določitev toplote zgorevanja premoga se uporablja ena sama standardna metoda - metoda zgorevanja v kalorimetrični bombi. S to metodo dobimo analitski vzorec premoga, ki tehta 0,8 ... 1,5 G sežgejo v atmosferi stisnjenega kisika v hermetično zaprti kovinski posodi – kalorimetrični bombi, ki je potopljena v določeno količino vode. S povečanjem temperature te vode se določi količina toplote, ki se sprosti med zgorevanjem vzorca. To daje kalorično vrednost goriva za bombo.Ker zgorevanje goriva poteka v precej specifičnih



riž. Shematski diagram klasičnega kalorimetra za določanje kurilne vrednosti trdnih goriv

1 - kalorimetrična bomba; 2 - mešalo; 3 - pokrov termostata; 4 - sistem za vžig vzorca; 5 - termometer ali naprava, ki ga nadomešča; 6 - kalorimetrična posoda; 7 - termostat.

pogoji (ozračje čistega kisika, oksidacija gorljivega žvepla do SO 3 sledi tvorba dušikove kisline v kondenzirani vlagi in tako naprej), se vrednost preračuna po naslednji formuli:

od kod je toplota tvorbe žveplove kisline SO2 in ga raztopimo v vodi, številčno enako 94,4 kJ na osnovi 1 % žvepla; - vsebnost žvepla »pri izpiranju bombe« je količina žvepla, ki se med zgorevanjem pretvori v žveplovo kislino, glede na začetni vzorec premoga, mas. % (dovoljeno je uporabiti namesto celotne vsebnosti žvepla v analitski masi premoga, če , ampak
); a - koeficient, ki upošteva toploto tvorbe in raztapljanja dušikove kisline, enak 0,001 za pusto premog in antracite in 0,0015 za vsa druga goriva.

Če poznamo, najprej določimo najvišjo kalorično vrednost delovne mase goriv:

, (2)

kje =kJ/kg oz kJ / norma.m 3; =
= mas. %.

Koeficient 24,62 v (3) odraža toploto ogrevalne vode iz
t0 = 0°C do t = 100°C in njeno izhlapevanje pri P 0 = 101325 Pa temelji na
1 mas. % vode.

Vrednost, izračunana za delovno stanje goriva, ustreza dejanski toploti, ki se sprosti med zgorevanjem v pečeh, in se zato pogosto uporablja pri izračunih toplotne tehnike. je sestavni kazalnik kakovosti goriv in v veliki meri določa njihove potrošniške lastnosti.

Ena od glavnih značilnosti fosilnih premogov je sposobnost razgradnje (uničenja) njihove organske mase pri segrevanju brez dostopa zraka. Pri takšnem segrevanju nastanejo plinasti in parni produkti razgradnje, ki jih imenujemo hlapne snovi. Po odstranitvi hlapnih snovi iz ogrevalne cone ostane ostanek, imenovan koksni ostanek ali kroglica. Ker hlapne snovi niso vsebovane v premogu, ampak nastajajo pri segrevanju, govorimo o "hlapnem izkoristku" in ne o njihovi vsebnosti v premogu.

Donos hlapnih snovi se razume kot relativna masa hlapnih snovi, izražena v odstotkih, ki nastane med toplotno razgradnjo premoga v standardnih pogojih. Hlapni izhod je označen s simbolom V in nehlapni (koks) ostanek - NV .

Parni del hlapnih snovi sestavljajo kondenzacijski ogljikovodiki, ki so skupina oljnih in smolnatih snovi, ki so najdragocenejši kemični produkt.

Plinasti del hlapnih snovi sestavljajo ogljikovodiki plini omejevalne in nenasičene serije ( CH 4 , C m H n in tako naprej), ogljikov monoksid in ogljikov dioksid ( TAKO , CO 2 ), vodik ( H 2 ) itd.

GOST R 55660-2013

NACIONALNI STANDARD RUSKE FEDERACIJE

GORIVO TRD MINERAL

Določanje izkoristka hlapnih snovi

trdno mineralno gorivo. Določanje hlapnih snovi


OKS 75.160.10*
OKP 03 2000

_______________
* V IUS 1-2015 je GOST R 55660-2013 podan z OKS 75.160.10, 73.040. -
- Opomba proizvajalca baze podatkov.

Datum uvedbe 2015-01-01

Predgovor

1 PRIPRAVILA Zvezna država enotno podjetje"Vseruski raziskovalni center za standardizacijo, informacije in certificiranje surovin, materialov in snovi" (FSUE "VNITSSMV") na podlagi lastnega verodostojnega prevoda standardov iz odstavka 4 v ruski jezik

2 UVODIL Tehnični odbor za standardizacijo Ruska federacija TC 179 "Trdno mineralno gorivo"

3 ODOBREN IN UPORABLJEN z Odredbo Zvezne agencije za tehnično regulacijo in meroslovje z dne 28. oktobra 2013 N 1230-st.

4 Ta mednarodni standard je spremenjen od mednarodnih standardih ISO 562:2010* Črni premog in koks - Določanje hlapnih snovi in ​​ISO 5071-1:2013 Rjavi premog in ligniti - Določanje hlapnih snovi ISO 5071-1:2013 "Rjavi premog in ligniti - Določanje hlapnih snovi v analizi vzorec - 1. del: Metoda dveh peči".
________________
* Dostop do mednarodnih in tujih dokumentov, omenjenih v nadaljevanju, je mogoče dobiti s klikom na povezavo do spletnega mesta http://shop.cntd.ru

Dodatne določbe, vključene v besedilo standarda za potrebe nacionalnega gospodarstva, so v poševnem tisku* in navedene v uvodu.
________________
* V papirnem izvirniku so oznake in številke standardov in normativni dokumenti v razdelku "Predgovor" so podani v navadni vrsti, označeni z "**", ostalo besedilo dokumenta pa je v poševnem tisku. - Opomba proizvajalca baze podatkov.

5 PREDSTAVLJENO PRVIČ


Pravila za uporabo tega standarda so določena v GOST R 1.0-2012 ** (oddelek 8). Informacije o spremembah tega standarda so objavljene v letnem (od 1. januarja tekočega leta) indeksu informacij " nacionalni standardi", uradno besedilo sprememb in dopolnitev pa - v mesečnem informativnem indeksu "Nacionalni standardi". V primeru revizije (zamenjave) ali preklica tega standarda bo ustrezno obvestilo objavljeno v naslednji številki informativnega indeksa "Nacionalni standardi". Standardi". Vključene so tudi ustrezne informacije, obvestila in besedila informacijski sistem splošna uporaba - na uradni spletni strani Zvezne agencije za tehnično regulacijo in meroslovje na internetu (gost.ru)

Uvod

Uvod

Dobitek hlapnih snovi je opredeljen kot izguba teže vzorca trdo gorivo minus vlaga pri segrevanju brez dostopa do zraka v standardnih pogojih.

Rezultati testa so relativni, zato je za dosego ponovljivosti potrebno vzdrževati konstantnost glavnih parametrov: hitrost segrevanja, končne temperature in časa ogrevanja. Za zmanjšanje oksidacije vzorca goriva med segrevanjem je treba omejiti dostop kisika do vzorca. To dosežemo z uporabo lončkov z zmletimi ali zmletimi pokrovi, ki omogočajo prosto odstranjevanje hlapnih snovi, preprečujejo pa prodiranje kisika.

Oprema in preskusna metoda omogočata hkratno izvedbo ene ali več določitev v dušilni peči.

Pri testiranju rjavega premoga in lignita je možno nasilno sproščanje hlapnih snovi, ki ga spremlja izmet trdnih delcev iz lončka, kar popači rezultat določanja. Da bi zmanjšali verjetnost, da bi delci med postopkom segrevanja unesli delce iz lončka, so predvidene posebne metode: briketiranje vzorca in/ali segrevanje v dveh pečeh.

Donos hlapnih snovi je eden od parametrov klasifikacije črnega premoga.

Pri določanju izkoristka hlapnih snovi se v celoti upošteva izguba mase zaradi razgradnje organske in mineralne mase premoga. Z veliko vsebnostjo pepela v premogu nastali produkti razgradnje mineralne mase izkrivljajo donos hlapnih snovi, zato, če se preskus izvaja za razvrščanje premoga, njihova vsebnost pepela ne sme presegati 10%. Vzorci z višjo vsebnostjo pepela so predhodno obogateni.

Na podlagi vrednosti izkoristka hlapnih snovi in ​​lastnosti nehlapnega ostanka je mogoče približno oceniti sposobnost strjevanja premoga, pa tudi obnašanje premoga v procesih tehnološke obdelave in zgorevanja.

IN sedanji standard vključene so dodatne zahteve v zvezi z ISO 562 in ISO 5071-1, ki odražajo potrebe nacionalnega gospodarstva, in sicer:

- na distribucijskem območju so določene vrste trdnih mineralnih goriv;

- dodan razdelek 3 »Izrazi in definicije«;

- so podane značilnosti nehlapnega ostanka (oddelek 9);

- podan je način priprave vzorcev premoga za namene razvrščanja premoga (pododdelek 7.2);

- dodane metode za briketiranje vzorca (pododdelek 7.3) in določanje sproščanja hlapnih snovi iz briketiranega vzorca (str. 8.5.1);

- metoda s predhodnim sušenjem vzorca v lončku (ISO 5071-1) je izključena iz besedila standarda.

1 področje uporabe

Ta standard velja za lignite, rjavi in ​​črni premog, antraciti, oljni skrilavci, izdelki za obogatitev, briketi in koksa (v nadaljnjem besedilu gorivo) ter vzpostavlja gravimetrične metode za določanje izkoristka hlapnih snovi.

Splošno načelo za določanje izkoristka hlapnih snovi je vzpostavljeno za vse vrste trdnih mineralnih goriv, ​​pogoji za določanje pa so različni za skupino premogov (črki premog, antraciti, oljni skrilavci, premogovni briketi, produkti obogatitve) in koksa ter za skupina rjavega premoga (ligniti, rjavi premog, briketi rjavega premoga, predelani proizvodi).

OPOMBA Za skupino lignita se priporočata dve alternativni metodi za preprečevanje sproščanja trdnih delcev iz lončka: briketiranje vzorca in/ali segrevanje v dveh pečeh.

2 Normativne reference

Ta standard uporablja sklicevanja na naslednje standarde:

GOST R 50342-92 Termoelektrični pretvorniki. General specifikacije(IEC 584-2:1982)

GOST R 52917-2008 Trdo mineralno gorivo. Metode za določanje vlage v analitskem vzorcu (ISO 11722:1999, ISO 5068-2:2007, MOD)

GOST R 53288-2008* Lestvice neavtomatskega delovanja. 1. del. Meroslovne in tehnične zahteve. Preskusi (OIML R 76-1:2006(E), MOD)

________________
*Verjetno izvirna napaka. Prebrati je treba: GOST R 53228-2008. - Opomba proizvajalca baze podatkov.

GOST 1186-87 Kamniti premog. Metoda za določanje plastometričnih kazalcev

GOST 4790-93 Gorivo je trdno. Opredelitev in predstavitev kazalnikov frakcijske analize. Splošna specifikacija (ISO 7936:1992, MOD)

GOST 5955-75 Reagenti. Benzen. Specifikacije

GOST 9147-80 Steklenina in laboratorijska oprema iz porcelana. Specifikacije

GOST 10742-71 Premog rjavi, kamen, antracit, gorljivi skrilavci in briketi iz premoga. Metode vzorčenja in priprave vzorcev za laboratorijske teste

GOST 11014-2001 Premog rjavi, kamniti, antracitni in gorljivi skrilavci. Pospešene metode za določanje vlage

GOST 13455-91 Trdo mineralno gorivo. Metode za določanje ogljikovega dioksida v karbonatih (ISO 925:1997, MOD)

GOST 14198-78 Tehnični cikloheksan. Specifikacije

GOST 17070-87 Premog. Pogoji in definicije

GOST 23083-78 Premog, smola in termoantracit koks. Metode vzorčenja in priprave vzorcev za testiranje

GOST 25336-82 Posoda in laboratorijska steklena posoda. Vrste, osnovni parametri in dimenzije

GOST 27313-95 Trdo mineralno gorivo. Označevanje kazalnikov kakovosti in pretvorbenih formul za rezultate analize za različne pogoje goriva (ISO 1170:1997, MOD)

GOST 27589-91 Kokakola. Metoda za določanje vlage v analitskem vzorcu

Opomba - Pri uporabi tega standarda je priporočljivo preveriti veljavnost referenčnih standardov v javnem informacijskem sistemu - na uradni spletni strani Zvezne agencije za tehnično regulacijo in meroslovje na internetu ali v skladu z letnim indeksom informacij "Nacionalni standardi" , ki je izšel s 1. januarjem tekočega leta, in o izdajah mesečnega informacijskega indeksa »Nacionalni standardi« za tekoče leto. Če je bil referenčni standard, na katerega je navedena nedatirana referenca, zamenjan, je priporočljiva uporaba trenutna verzija tega standarda, vključno z vsemi spremembami te različice. Če se referenčni standard, na katerega je podana datirana referenca, zamenja, je priporočljiva uporaba različice tega standarda z letom odobritve (prejetja), ki je navedena zgoraj. Če se po sprejetju tega standarda spremeni referenčni standard, na katerega je datirano sklicevanje, kar vpliva na določbo, na katero se sklicuje, potem je priporočljivo uporabiti to določbo brez upoštevanja te spremembe. Če je referenčni standard razveljavljen brez zamenjave, se priporoča, da se določba, v kateri se sklicuje nanj, uporabi v delu, ki ne vpliva na to referenco.

3 Izrazi in definicije

Ta standard uporablja izraze in definicije v skladu z GOST 17070 .

Označevanje kazalnikov kakovosti in indeksov k njim - po GOST 27313 .

4 Bistvo metod

Vzorec zračno suhega vzorca trdnega goriva segrevamo brez zraka pri temperaturi (900±5) °C 7 minut. Dobitek hlapnih snovi v odstotkih se izračuna iz izgube teže vzorca brez vlage.

Pri preskušanju goriva skupine premog in koksa (glej 1. poglavje) so bili določeni naslednji pogoji določanja: vzorec v obliki prahu in segrevanje v eni peči pri (900±5) °C 7 min.

Pri preskušanju goriva iz skupine lignita (glej oddelek 1) se določijo naslednji alternativni pogoji določanja:

a) vzorec prahu in naknadno segrevanje v dveh pečeh: pri (400 ± 10) °C 7 minut in pri (900 ± 5) °C 7 minut.

b) briketiran vzorec in segrevanje v eni peči pri (900±5) °С 7 min.

Če se pri preskušanju vzorca pod pogoji a) in b) ni mogoče izogniti emisiji trdnih delcev, je priporočljivo določiti izkoristek hlapnih snovi pod naslednjimi pogoji: briketiranje vzorca in zaporedno segrevanje v dveh pečeh. : pri (400 ± 10) °C 7 min in pri (900±5) °C 7 min.

5 Reagenti

5.1 Cikloheksan na GOST 14198.

5.2 Benzen z GOST 5955 .

6 Oprema

6.1 Mufelna peč

Za zagotavljanje konstantne temperature (900 ± 5) °C v delovnem območju peči se uporablja mufelna peč z električnim ogrevanjem in temperaturnim regulatorjem. Za testiranje goriv, ​​ki spadajo v skupino rjavih premogov, se dodatno uporablja druga mufelna peč podobne izvedbe, v delovnem območju katere se vzdržuje konstantna temperatura (400 ± 10) °C.

Konstrukcijsko je lahko dušilna peč z zaprto zadnjo steno ali ima na zadnji steni odtočno cev s premerom 25 mm in dolžino 150 mm (slika 1).

Mere v mm

1 - ogrevalni sistem; 2 - cona stalne temperature; 3 - krmilni (neobložen) termoelement; 4 - komora muflne peči (širina 200 mm); 5 - dušilni ventil; 6 - izstopna cev; 7 - obložen termoelement

Slika 1 - Mufelna peč (primer)


OPOMBA V mufelnih pečeh morajo biti vhodna vrata tesno zaprta. Izstopna cev rahlo štrli nad pečjo in mora biti opremljena z dušilnim ventilom, da omeji pretok zraka skozi dušilno peč.


Toplotna moč muflne peči mora biti taka, da se po vnosu hladnega nosilca z lončki v peč v največ 4 minutah povrne začetna temperatura 900 °C ali 400 °C. Temperatura se meri s termočlenom (6.2).

V konvencionalno zasnovani mufelni peči (slika 1) se lahko izvede vrsta določitev hkrati z uporabo stojala za več lončkov.

V tem primeru mora biti cona konstantne temperature najmanj 160x100 mm. Za enkratno določanje v enem lončku na posameznem stojalu je premer cone konstantne temperature 40 mm.

Temperaturo 900 °C v peči je treba vzdrževati čim bolj natančno. Dovoljeno odstopanje ±5 °C vključuje možne napake pri merjenju temperature in neenakomerno porazdelitev temperature.

6.2 Termoelement

Termoelektrični pretvornik za merjenje temperature do 1000 °C GOST R 50342 z merilno napravo.

Temperatura v peči se meri z nepokritim termoelementom (kontrolo), ki je izdelan iz žice, ki ni večja od 1 mm. Dolžina termoelementa mora biti zadostna, da je stičišče termoelementa, vstavljenega v mufelno peč skozi sprednjo ali zadnjo steno, na sredini med dnom lončka, postavljenega na stojalo, in dnom peči. Če se uporablja stojalo z več lončki, se temperatura preveri pod vsakim loncem. V delovnem območju peči je dovoljeno preverjati temperaturo nad lončki na isti ravni.

Po potrebi je lahko v peči stalno prisoten obložen termoelement, pri čemer je njegov spoj nameščen čim bližje središču cone konstantne temperature. Odčitke obloženega termoelementa je treba v kratkih intervalih preverjati glede na odčitke termoelementa brez oplaščenja, ki se za to pripelje v peč. Običajno je obložen termoelement sestavni del temperaturni meter-regulator, ki se uporablja v mufelni peči.

OPOMBA Razmerje med temperaturo in elektromotorno silo spoja termoelementa, uporabljenega za merjenje visoke temperature, se sčasoma postopoma spreminja.

6.3 Lonček s pokrovom

Cilindrični lonček z dobro prilegajočim se pokrovom je izdelan iz taljenega silicijevega stekla. Masa lončka s pokrovom je od 10 do 14 g, dimenzije so prikazane na sliki 2. Pokrov naj se tesno prilega lončku, vodoravna reža med pokrovom in loncem ne sme presegati 0,5 mm. Izbrani pokrov je brušen na lonček, tako da so kontaktne površine gladke.

Mere v mm

Slika 2 - Kremenčev lonček s pokrovom


OPOMBA Za preskušanje močno vnetljivega premoga je treba uporabiti višje lončke. Povečanje višine lončka na 45 mm ne vpliva na rezultat določanja, če se ohranja hitrost obnavljanja temperature v peči.


Dovoljena je uporaba porcelanskih lončkov št visoka oblika s pokrovi GOST 9147 . Pokrove je treba namestiti in skrbno prekriti, prekrivanje pokrovov na porcelanaste lončke pa se izvaja z mehanskim vrtenjem, dokler se na notranji površini pokrova ne oblikuje utor.

Lončki z ustreznim in zmletim pokrovom morajo biti identično označeni, žgani pri temperaturi (900 ± 5) °C do konstantne teže in postavljeni v eksikator s sušilnim sredstvom.

6.4 Podpora za lonček

Stojalo, na katerem so lončki nameščeni v mufelni peči, omogoča opazovanje nastavljene hitrosti segrevanja.

Dovoljene so naslednje podpore:

a) za eno samo določitev - toplotno odporni obroč jeklena žica(Slika 3, a) s keramičnim diskom premera 25 mm in debeline 2 mm, nameščenim na notranjih robovih nosilcev;

b) za izvajanje več določitev hkrati (dva, štiri oz šest):

1) okvir iz toplotno odporne jeklene žice s keramičnimi ploščami debeline 2 mm, na katere so nameščeni lončki (slika 3, b);

2) stojalo iz toplotno odporne pločevine, običajno za šest lončkov (če dopuščajo dimenzije delovnega območja) (slika 4).

Mere v mm

a) za eno samo definicijo

b) za več definicij

1 - trije nosilci, ki se nahajajo drug proti drugemu pod kotom 120 °; 2 - obroč; 3 - okvir; 4 - keramične plošče

Slika 3 - Podpora za lončke


Mere v mm

Slika 4 - Stojalo za šest lončkov

6.5 Tehtnice

Laboratorij za tehtnice na GOST R 53228 z mejo napake ±0,1 mg.

6.6 Pritisnite

Ročna laboratorijska stiskalnica s premerom matrice ne več kot 15 mm.

6.7 Eksikator

Uporabite eksikator na GOST 25336 s sušilnim sredstvom.

7 Priprava vzorca

7.1 Vzorec goriva za določanje količine hlapnih snovi je analitski vzorec, odvzet in pripravljen v skladu z GOST 10742 oz GOST 23083.

Analitski vzorec, zmlet do največje velikosti delcev 212 µm, mora biti zračno suh, pri čemer ga položimo v tanko plast in hranimo na zraku pri sobni temperaturi najmanj časa, ki je potrebno za doseganje ravnotežja med vsebnostjo vlage v gorivo in laboratorijsko ozračje.

Pred vzorčenjem vzorec temeljito mešamo vsaj 1 minuto, po možnosti mehansko.

Hkrati z odvzemom vzorca za analizo se vzamejo vzorci za določitev vsebnosti analitične vlage v skladu z GOST R 52917. , GOST 11014 oz GOST 27589 .

7.2 Če se določanje vsebnosti hlapnih snovi v črnem premogu in antracitih izvaja za namen razvrščanja, njihova vsebnost pepela ne sme biti večja od 10 %. Če vsebnost pepela v vzorcu presega 10 %, se vzorec obogati z organskimi ali anorganskimi tekočinami v skladu z GOST 1186 in GOST 4790 .

Črni premog je obogaten s tekočinami z gostoto od 1500 do 1600 kg/min antraciti - v tekočinah z gostoto 1800 kg / m(cinkov klorid). Če po obogatitvi vzorcev črnega premoga in antracita njihova vsebnost pepela preseže 10 %, se določitev izkoristka hlapnih snovi površinske frakcije izvede pri dejanski vsebnosti pepela.

7.3 Briketiranje rjavega premoga

Zračno suh vzorec rjavega premoga, pripravljen v skladu s 7.1, s težo (1 ± 0,1) g, damo v matriko laboratorijske stiskalnice (6.6), na vrhu prekrijemo z vložkom in nato udarec spustimo z vrtenjem stiskalnice. privijte ali zavrtite ročaj in stisnite premog, dokler ne nastane briket. Nastali briket odstranimo iz stiskalnice in shranimo v tehtnici do začetka preskusa.

8 Testiranje

8.1 Nadzor temperature v muflnih pečeh

V mufelnih pečeh se s pomočjo trajno nameščenih obloženih termoelementov nastavijo delovne temperature na (400 ± 10) °C in (900 ± 5) °C. Temperature v pečeh se uravnavajo s pomočjo nepokritih termočlenov.

Stojala, napolnjena s praznimi lončki s pokrovi, so nameščena v delovnih prostorih mufelnih peči. Z nepokritim termoelementom preverite temperaturo pod vsakim loncem na isti višini. Izmerjene temperature morajo biti znotraj tolerance temperature delovnega območja. Pri izvajanju vseh postopkov med preskusom se držite izbranega položaja stojala z lončki v delovnem območju peči.

V območju stabilnega ogrevanja je dovoljeno postaviti stičišče nepokritega termoelementa na isti višini nad lončki.

Pred začetkom določanja se preveri temperatura v pečici. Z rutinskim vsakodnevnim delom je dovolj, da takšno kontrolo izvajamo mesečno.

Preverjanje stopnje obnavljanja temperature v peči se izvaja na podoben način.

8.2 Priprava na testiranje

Prazne lončke zapremo s pokrovi (6.3), postavimo na stojalo (6.4), napolnimo vsa gnezda in postavimo v območje stabilne temperature muflne peči, segrete na (900 ± 5) °C. Lončke hranimo v zaprti pečici 7 minut.

Odstranite lončke iz peči, ohladite na kovinski plošči 5 minut, ne da bi odstranili pokrove, nato pa lončke damo v eksikator (6.7) in ohladimo na sobno temperaturo blizu tehtnice.

Po ohlajanju stehtamo prazne lončke s pokrovi.

Postopek vžiga praznih lončkov pred vsako uporabo za testiranje je neobvezen. Zadosten pogoj za pridobitev rezultatov testov v okviru dovoljenih odstopanj je shranjevanje predžganih lončkov v eksikatorju s sušilnim sredstvom in zbistritev mase lončka tik pred dajanjem vzorca vanj.

Tehtani del vzorca, pripravljenega v skladu z razdelkom 7, s težo (1 ± 0,01) g, damo v stehtani lonček, zapremo s pokrovom in stehtamo. Vsa tehtanja se izvedejo z mejo napake ±0,1 mg.

Vzorec v obliki prahu se enakomerno porazdeli po dnu lončka, pri čemer rahlo potrkamo po čisti trdi površini.

Pri preskušanju koksa odstranite pokrov iz lončka, vzorcu dodajte 2-4 kapljice cikloheksana (5.1) in lonček ponovno zaprite s pokrovom. Namesto cikloheksana se lahko uporabi benzen (5.2).

Opomba - Dodatek cikloheksana ali benzen preprečuje oksidacijo koksa.

8.3 Določanje sproščanja hlapnih snovi v premogu in koksu

Temperatura v muflni peči je nastavljena na (900 ± 5) °C.

Lončki, tehtani v obliki prahu, zaprti s pokrovi, se dajo v gnezda hladilnega stojala. Če na stojalu ostanejo prazna gnezda, vanje položimo prazne lončke s pokrovi. Nosilec s lončki prenesemo v mufelno peč, vrata peči zapremo in pustimo 7 min ± 5 s.

Temperatura, ki je padla, ko smo lončke postavili v peč, naj ponovno doseže (900 ± 5) °C v največ 4 minutah. V nasprotnem primeru se test ponovi.






8.4 Določanje hlapnih snovi v rjavem premogu (alternativne metode)

8.4.1 Določanje iz stehtanega prahu v dveh pečeh

V eni mufelni peči je temperatura nastavljena na (400 ± 10) ° C, v drugi pa na (900 ± 5) ° C.

V obliki prahu stehtane lončke pokrijemo s pokrovi in ​​postavimo v gnezda hladilnega stojala. Če na stojalu ostanejo prazna gnezda, vanje položimo prazne lončke s pokrovi. Nosilec s lončki prenesemo v mufelno peč, segreto na (400 ± 10) °C, vrata peči zapremo in pustimo 7 min ± 5 s. Stojalo odstranimo in ga takoj postavimo v mufelno peč, segreto na (900 ± 5) °C, vrata peči zapremo in pustimo še 7 min ± 5 s.

Temperatura, ki se zniža, ko lončke postavimo v peč, naj ponovno doseže (400 ± 10) °C in (900 ± 5) °C v največ 4 minutah. V nasprotnem primeru se test ponovi.

Odstranite stojalo za lonček iz pečice in ohladite na kovinski plošči 5 minut. Po tem se lončki, zaprti s pokrovi, prenesejo v eksikator in ohladijo na sobno temperaturo blizu tehtnice.

Lončki z nehlapnimi ostanki se stehtajo.

Po preskusu se nehlapni ostanki odstranijo iz lončkov. Odprte lončke in pokrove žgamo v muflni peči pri temperaturi (900 ± 5) °C, ohladimo, osvobodimo ostankov pepela in shranimo v eksikatorju s sušilnim sredstvom.

8.4.2 Določanje iz vzorca briketa v eni peči

Temperatura v muflni peči je nastavljena na (900 ± 5) °C.

Tehtani lončki se napolnijo z briketi, pripravljenimi po 7.3. Lončki so pokriti s pokrovi in ​​stehtani. Zaprte lončke z briketi postavimo v gnezda hladilnega stojala, pri čemer ne puščamo praznih gnezd. Nadaljnje določanje se izvede v skladu s 8.3.

Opombe

1 Pri testiranju nekaterih rjavih premogov, lignitov in produkti njihove predelave tudi pri uporabi metode segrevanja vzorca v obliki prahu v dveh pečeh se ni mogoče izogniti emisiji trdnih delcev iz lončka, niti pri uporabi načina ogrevanja briketiran vzorec v eni peči. V takih primerih se zračno suh vzorec goriva briketira po 7.3 in nato s segrevanjem v dveh pečeh določimo donos hlapnih snovi.

2 Dobitek hlapnih snovi se določi vzporedno v dveh obrokih vzorca. Tehtanih delov istega vzorca ni priporočljivo testirati na istem stojalu.

9 Karakterizacija nehlapnih ostankov

___________________

* Ime razdelka 9 v izvirniku papirja je v poševnem tisku. - Opomba proizvajalca baze podatkov.

Nehlapni ostanki, pridobljeni po določitvi izkoristka hlapnih snovi premoga, so označeni glede na videz in moč, kot sledi:

- praškasto;

- zlepljeno - z rahlim pritiskom s prstom se drobi v prah;

- slabo pečen - z rahlim pritiskom s prstom se razbije na ločene kose;

- sintrano, netaljeno - za razcepitev na ločene kose je potrebno uporabiti silo;

- zraščena, ne otekla - ploščata pogača s srebrno kovinskim sijajem površine;

- zraščeni, nabrekli - nabrekli nehlapni ostanek s srebrno kovinskim leskom na površini manj kot 15 mm;

- zraščen, močno otekel - nabrekel nehlapen ostanek s srebrno kovinskim sijajem površine z višino več kot 15 mm.

10 Obdelava rezultatov

Dobitek hlapnih snovi iz analitskega vzorca preskusnega goriva, izražen v odstotkih, se izračuna po formuli:

kjer je masa praznega lončka s pokrovom, g;

Masa lončka s pokrovom in vzorca pred preskusom, g;

- masa lončka s pokrovom in nehlapnega ostanka po preskusu, g;

- masni delež vlaga v analitskem vzorcu, %, določeno z. (3)

Če je masni delež ogljikovega dioksida iz karbonatov v vzorcu goriva več kot 2 %, je donos hlapnih snovi popravljen za ogljikov dioksid iz karbonatov , izraženo v odstotkih, se izračuna po formuli

, (4)

kje - masni delež ogljikovega dioksida iz karbonatov v analitskem vzorcu, določen z GOST 13455 , %;

- masni delež ogljikovega dioksida iz karbonatov v nehlapnem ostanku, določen z GOST 13455 , %.

Rezultati testa se izračunajo na drugo decimalno mesto in končni rezultat, ki je aritmetična sredina rezultatov dveh ponovitev, se zaokroži na prvo decimalno mesto.

Ponovni izračun rezultatov preskusov za druga stanja goriva, razen za zračno suho, se izvede v skladu z GOST 27313.

11 Natančnost

Za natančnost metode je značilna ponovljivost in ponovljivost dobljenih rezultatov.

11.1 Ponovljivost

Rezultati dveh vzporednih določitev, ki ju izvede isti izvajalec v kratkem času, vendar ne hkrati, v istem laboratoriju z uporabo iste opreme na reprezentativnih delih, vzetih iz istega analitskega vzorca, se med seboj ne smejo razlikovati več kot vrednost meje ponovljivosti iz tabele 1.


Tabela 1 - Meje ponovljivosti in obnovljivosti rezultatov določanja izkoristka hlapnih snovi

Ime premoga

Največja dovoljena razlika med rezultati (izračunano za enak masni delež vlage)

Meja ponovljivosti

Meja obnovljivosti

Skupina črnega premoga* z vsebnostjo hlapnih snovi manj kot 10 %

0,3 % absolutno

0,5 % absolutno

Skupina črnega premoga* z donosom hlapnih snovi 10 % ali več

3% povprečnega rezultata

večji od obeh: 0,5 % absolutno ali 4 % povprečja

0,2 % absolutno

0,3 % absolutno

Skupina rjavega premoga*

1,0 % absolutno

3,0 % absolutno

* Glej razdelek 1.

11.2 Ponovljivost

Rezultati, od katerih je vsak aritmetična sredina rezultatov dveh vzporednih določitev, izvedenih v dveh različnih laboratorijih na reprezentativnih delih, odvzetih iz istega vzorca po zadnji fazi njegove priprave, se ne smejo med seboj razlikovati za več kot vrednost meje obnovljivosti, prikazane v tabeli 1.

Če je neskladje med rezultati obeh določitev večje od meje ponovljivosti, navedene v tabeli 1, se izvede tretja določitev. Rezultat preskusa se vzame kot aritmetična sredina rezultatov dveh določitev, ki sta v mejah tolerance.

Če je rezultat tretjega določanja znotraj tolerance za vsakega od dveh prejšnjih rezultatov, se rezultat preskusa vzame kot aritmetična sredina rezultatov treh določitev.

12 Poročilo o preskusu

Poročilo o preskusu mora vsebovati naslednje podatke:

- identifikacijo preskusnega vzorca;

- sklicevanje na ta standard;

- datum testiranja;

- rezultati preskusa, ki kažejo, na katero stanje goriva se nanašajo;

- masni delež vlage in pepela v zračno suhem vzorcu, če so rezultati predstavljeni za analitično stanje goriva;

- značilnosti, opažene med preskusom.

UDK 622.33:543.813:006.354 OKS 75.160.10 OKP 03 2000

Ključne besede: trdno mineralno gorivo, črni premog, rjavi premog, antracit, oljni skrilavec, koks, metoda določanja, hlapne snovi

_____________________________________________________________________



Elektronsko besedilo dokumenta
pripravil CJSC "Kodeks" in preveril:
uradna objava
M.: Standardinform, 2014

FOSIL PREMOGA- trdni gorljivi minerali; produkt preoblikovanja rastlin. Glavne sestavine: karbonizirana organska snov, mineralne nečistoče in vlaga. Običajno se pojavljajo v obliki plasti med sedimentnimi kamninami. Razdeljeni so na rjavi, črni premog in antracit. Fosilni premog se uporablja predvsem v elektroenergetiki, za proizvodnjo metalurškega koksa in v kemični industriji. Glavne tehnološke značilnosti: vsebnost pepela, vsebnost vlage, žvepla, hlapnih snovi. Svetovne rezerve so približno 3700 milijard ton.
Kuzbas je glavna ruska baza na trda goriva.

Tehnična analiza premoga

Vse vrste trdnih fosilnih goriv združujejo dve komponenti: organsko snov in mineralno komponento, ki je prej veljala za balast, zdaj pa vse bolj velja za vir dragocenih mineralnih surovin, zlasti redkih in elementov v sledovih. Za oceno možnosti in načinov predelave fosilnih goriv se s tehnično analizo določijo smeri njihove uporabe kot energetske in kemične surovine. Tehnična analiza se nanaša na določitev predvidenih kazalnikov tehnične zahteve o kakovosti premoga.
Tehnična analiza običajno združuje metode, namenjene določanju vsebnosti pepela, vlage, žvepla in fosforja, hlapnih snovi, toplote zgorevanja, sintranja in nekaterih drugih lastnosti kakovosti in tehnoloških lastnosti premoga in oljnega skrilavca. Popolna tehnična analiza se ne izvede vedno, pogosto je dovolj, da izvedemo skrajšano tehnično analizo, ki sestoji iz določanja vlage, vsebnosti pepela in hlapnih snovi.

Vlažnost

Zaradi dejstva, da se molekule vode lahko povežejo s površino premoga s silami različne narave (absorpcija na površini in v pore, hidracija polarnih skupin makromolekul, vključitev v sestavo kristaliničnih hidratov mineralnega dela), ko različne poti Ko se vlaga sprosti iz premoga, dobimo različne vrednosti njegove dehidrirane mase in s tem različne vrednosti vsebnosti vlage.
Masa premoga z vsebnostjo vlage, s katero je odposlan potrošniku, se imenuje delovna masa premoga, vlaga, ki se iz njega sprosti, ko se vzorec posuši na konstantno maso pri 105oC, pa se imenuje skupna vlaga obdelovalne mase. masa premoga.
Za vsebnost vlage v fosilnem gorivu je značilna njegova vsebnost vlage. Ta vrednost je izražena kot razmerje med maso vlage, ki se sprosti pri temperaturi dehidracije, in maso analiziranega vzorca. Vlažnost je označena s črko W (Wasser).
Vlaga premoga zmanjša uporabno težo med prevozom, velika količina toplote se porabi za njegovo izhlapevanje med zgorevanjem goriva, poleg tega mokri premog pozimi zmrzne.
Celotna vsebnost vlage se spreminja glede na stopnjo karbonizacije fosila v naslednji vrsti.
Šota > rjavi premog> Antraciti > Bitumenski premog.

Vsebnost pepela

Fosilni premog vsebuje znatno količino (2-50%) mineralnih snovi, ki po zgorevanju tvorijo pepel. Pepelni ostanek nastane po žganju premoga v odprtem lončku v muflni peči pri temperaturi 850±25oC. Pepel za 95-97% sestavljajo oksidi Al, Fe, Ca, Mg, Na, Si, K. Ostalo so spojine P, Mn, Ba, Ti, Sb ter redkih in razpršenih elementov.
Vsebnost pepela je označena s črko Ad (Asche) in je izražena v mas.%. Celotna vsebnost vlage in pepela se imenuje balast. Vsebnost dejanskih mineralnih snovi je označena s črko M. Določimo jo s fizikalnimi in fizikalno-kemijskimi metodami (na primer mikroskopsko, fluoroskopsko, radioizotopsko).

Hlapne snovi

Hlapne snovi - hlapi in plinasti produkti, ki se sproščajo med razgradnjo organske snovi trdnega fosilnega goriva pri segrevanju v standardnih pogojih. Dobitek hlapnih snovi je označen s simbolom V (volativ), izkoristek na analitski vzorec je Va, na suho snov Vd, suh in brez pepela Vdaf. Ta lastnost je pomembna za oceno toplotne stabilnosti struktur, ki sestavljajo organsko maso premoga. Sproščanje hlapnih snovi med žganjem je služilo kot osnova za eno od klasifikacij razredov premoga.

blagovna znamka Poimenovanje
Skupinske blagovne znamke

Hlapne snovi
snovi V daf, %

Debelina plastike
plast Y, %

dolg plamen D
nad 37
plin G G6 G7 nad 37 17 - 25
plinasta maščoba GJ - nad 31-37 17 - 25
Maščobna F 1ZH26 2ZH26 nad 33 26 in več
koksa maščoba QOL KZh14 KZh6
25 - 31 6 - 25
Kokakola TO K13 K10 17 - 25 13 - 25
druga koksa K2 - 17 - 25
Skinny Sintered OS - manj kot 17 6 - 9
Slabo pečen SS 1CC 2CC 25 - 35
Suh T - manj kot 17
antracit AMPAK - manj kot 10

Toplota zgorevanja

Toplota zgorevanja je glavni energetski indikator premoga. Določi se eksperimentalno s sežiganjem vzorca premoga v kalorimetrični bombi ali z izračunom z uporabo podatkov elementarne analize.
Višjo kurilno vrednost premoga Qs ločimo kot količino toplote, ki se sprosti med popolnim zgorevanjem enote mase premoga v kalorimetrični bombi v kisiku, in nižjo specifično kalorično vrednost Qi kot višjo kalorično vrednost minus toploto izhlapevanja vode. sprošča in tvori iz premoga med zgorevanjem. Večjo kurilno vrednost pogosto določimo za brezpepelno stanje premoga Q s af, nižjo pa za delovno stanje Qir. DI. Mendeleev je predlagal formulo za izračun bruto kalorične vrednosti po elementarni analizi (kcal / kg):
Qsaf=81°С+300Н-26(О-S), kjer je С, Н, О, S - masni delež elementov v snovi TGI, %.
Višja kalorična vrednost glavnih trdnih goriv:

Pečenje

Ena najpomembnejših, če ne celo najpomembnejša smer uporabe premoga je njegova predelava v metalurški koks – trden produkt visokotemperaturne (> 900C) razgradnje premoga brez dostopa zraka, ki ima določene lastnosti. Vsi premogi niso sposobni sintranja; pri segrevanju brez dostopa do zraka, da preide v plastično stanje, čemur sledi nastanek vezanega nehlapnega ostanka. Če ta sintrani ostanek izpolnjuje zahteve za metalurški koks, potem govorimo o koksanju premoga. Tako je koksanje sintranje, vendar je prvi koncept ožji. Premog razredov G, Zh, K, OS je sintran, vendar je metalurški koks mogoče pridobiti le iz premoga razreda K ali iz mešanice premoga, ki se jim po lastnostih približuje.

Elementna analiza TGI

Kot smo že omenili, je organska masa vseh vrst TGI sestavljena iz C, H, O, S in N. Njihova skupna količina presega 99 mas. %, preračunano na organsko snov katerega koli premoga in šote.

Ogljik in vodik se določita s sproščanjem CO2 in H2O med zgorevanjem vzorca premoga v toku kisika. Ti oksidi se ujamejo v absorberje, napolnjene z raztopinami KOH oziroma H2SO4. Slednje stehtamo pred in po sežiganju vzorca, vsebnost C in H v vzorcu pa izračunamo iz masne razlike, običajno v mas.%. Opozoriti je treba, da se lahko v tem primeru rezultati popačijo zaradi absorpcije vode in ogljikovega dioksida, ki sta anorganskega izvora in nastaneta zaradi toplotne razgradnje mineralnih sestavin premoga.

Na splošno je žveplo pogostejše v premogu. Njegova vsebnost se giblje od deležev odstotka do 10-12%. Obstajajo sulfat (SSO4), pirit (Sp) in organsko žveplo (So), njihova skupna vsebnost se imenuje skupno žveplo (St). Vsebnost žvepla, določena z elementarno analizo, je pomembna lastnost, ki določa posebne zahteve za predelavo in uporabo surovin z visoko koncentracijo žvepla. Izpuščeni hlapni produkti, ki vsebujejo žveplo, kot sta H2S in SO2, so izjemno nevarni, če vstopijo v okolje, pri načrtovanju proizvodnje pa je treba upoštevati njihovo visoko korozivno aktivnost.