Определение выхода летучих веществ

В БУРОМ УГЛЕ

(Лабораторная работа N 4)

Показатель “выход летучих веществ” является одним из важнейших характеристик углей, определяющих их качество и возможность применения в качестве технологического сырья для производства металлургического кокса. Для углей различных марок выход летучих изменяется в довольно широких пределах:

- жирные, коксовые угли - 24-33 % ;

- газовые, длиннопламенные угли - 35-43 % ;

- отощенные, тощие угли - 12-14 % .

Для бурых углей характерны высокие значения выхода летучих веществ - 45 % и более.

Метод определения выхода летучих веществ заключается в нагреве навески угля без доступа воздуха при температуре 850±10 С в течение 7 мин и вычислении разности массы исходного угля и оставшегося коксового остатка.

5.1. АППАРАТУРА

Для определения выхода летучих веществ необходимы:

- муфельная печь с терморегулятором, обеспечивающим нагрев до 850

±10 С;

- термопара для измерения температуры;

- фарфоровые тигли с крышками;

- аналитические весы;

- подставка для тиглей из фарфора для размещения тигля на расстоянии

10-20 мм от паза печи;

- шпатель, щипцы;

- эксикатор с СаСl или MgSO₄;

- асбестовый лист.

5.2. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Пробу угля перемешивают шпателем и отбирают в предварительно взвешенный тигель навеску образца массой 1±0.01 г.

Муфельную печь разогревают до температуры 860 С. Тигель с образцом, закрытый крышкой, устанавливают в подставку и быстро помещают в зону постоянной температуры муфельной печи.

Закрывают крышку печи и следят за тем, чтобы температура печи достигла 850±10 С в течение не более чем 3 мин. Если это условие не выполняется, анализ повторяют.

- 13 -

Через 7 мин после установки тигля в печь его вынимают, ставят на асбестовый лист, охлаждают на воздухе 5 мин и затем переносят в эксикатор, охлаждают до комнатной температуры и взвешивают. Точность взвешивания не должна быть хуже 0.0002 г.

Вычисление выхода летучих веществ (%) проводят по формуле:

%

где m₁ - масса тигля с крышкой (г);

m₂ - масса тигля с крышкой и навеской угля до испытания (г);

m₃ - то же после испытания (г);

W - содержание влаги в угле (%).

Определение выхода летучих веществ проводят с допустимой разницей между 2 параллельными испытаниями 0.2 % абсолютных.

Определение значения W в угле описано в лабораторной работе N 2 настоящего сборника.

По результатам работы составляется отчет.

- 14 -

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА

БЕНЗИНА ПО ЭНГЛЕРУ

(Лабораторная работа N 5)

Важнейшим эксплуатационным свойством моторных топлив является их фракционный состав. Фракционный состав бензинов является характеристикой содержания в них фракций, выкипающих в определенных температурных пределах (выражаемой в % об.), его определяют перегонкой в стандартизованных условиях на специальном приборе. При этом регистрируют температуры, прикоторых начинается и заканчивается перегонка бензина и отгоняется его определенный объем. Температура перегонки 10 % (об.) бензина, например, характеризует пусковые свойства бензина и склонность его к образованию “паровых пробок”.

Температура перегонки 50% (об.) бензина определяет время прогрева двигателя и его приемистость - способность обеспечить быстрый разгон автомобиля до нужной скорости после резкого открытия дросселя.

Температура перегонки 90% (об.) бензина связана с экономичностью работы двигателя и условиями эксплуатации, приводящими к износу деталей двигателя. Чрезмерное превышение этой температуры приводит к неполному испарению бензина, смыву масла со стенок цилиндра и повышению изношенности трущихся деталей двигателя. Снижение этой температуры улучшает условия эксплуатации двигателя, но сокращает ресурсы бензина.

6.1. АППАРАТУРА

Для определения фракционного состава используют прибор (рис. 2), состоящий из следующих элементов: колба, термометр, кожух, колбонагреватель, асбестовая прокладка, ЛАТР, охлаждающая баня, фильтровальная бумага, мерный цилиндр.

Колба для перегонки (1) вместимостью 125 мл из термостойкого стекла имеет пароотводную трубку и горловину для установки термометра(2). Колба закрепляется на колбонагревателе (4) закрытом асбестовой прокладкой (5) и защищается от случайных воздушных потоков цилиндрическим или призмообразным кожухом (3). Отводная трубка колбы закрепляется в трубе холодильника охлаждающей бани (7). Для регулирования нагрева содержимого колбы колбонагреватель соединяют с ЛАТРом (6). Пары, сконденсированные в отводной трубке и в холодильнике поступают в мерный цилиндр (9), закрытый фильтровальной бумагой (8).

6.2. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Пробу бензина объмом 100 мл вносят в колбу для перегонки, плотно закрывают колбу пробкой с термометром, который устанавливают так , что

- 15 -

бы его шарик располагался по центру горловины колбы, а нижний конец капилляра термометра находился на уровне самой высокой точки нижней внут-ренней стенки отводной трубки. Затем колбу устанавливают в колбонагреватель, соединяют с трубой холодильника в вертикальном положении. Мерный цилиндр, в котором отмерялась проба бензина, устанавливают под нижний конец трубки холодильника так, чтобы конец трубки был опущен по центру цилиндра на 25 мм. Цилиндр закрывают куском фильтровальной бумаги.

АППАРАТ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА

Рис. 2

1. Колба. 2. Термометр. 3. Кожух. 4. Колбонагреватель.

5. Асбестовая прокладка. 6. ЛАТР. 7. Охлаждающая баня.

8. Фильтровальная бумага. 9. Мерный цилиндр.

- 16 -

После сборки прибора начинают нагревать содержимое колбы с такой скоростью, чтобы начало кипения пробы наступило не ранее 5-10 мин. Отмечают температуру начала кипения и ставят цилиндр так, чтобы конденсат стоял на стенке. Регулируют нагрев так, чтобы скорость перегонки от 5 мл до 95 мл пробы изменялась в пределах 4-5 мл/мин. После этого в течение 3-5 мин фиксируют температуру конца кипения пробы. Результаты разгонки бензина записывают в виде ряда значений температур от начала кипения до конца кипения соответствующих температурам выкипания 5 мл, 10 мл, 20 мл, 30 мл, 40 мл, 50 мл, 60 мл, 70 мл, 80 мл, 90 мл и 95 мл пробы и определяют соответствие полученных значений температур требованиям ГОСТ 2084 (на марку бензин А-76):

- начало кипения : летом не ниже 35 С

зимой не ниже 35 С

- 10 % выкипает : летом не более 70 С

зимой не более 55 С

- 50 % выкипает : летом не более 115С

зимой не более 100С

- 90 % выкипает : летом не более 180 С

зимой не более 160 С

- конец кипения : летом не более 195 С

зимой не более 185С

По результатам работы составляется отчет.

- 17 -