量热仪定义量热仪 热量仪 全自动量热仪 微机全自动量热仪专业制造厂家-【鹤壁市兴鹤煤炭量热仪公司】是从事煤质分析设备(煤炭化验仪器)煤焦化验仪器的研制开发、生产的专业煤焦化验设备企业。现已成为国内煤质分析仪及煤焦化验设备和煤炭分析仪器的重要研发生产基地。产品有煤炭分析仪,煤炭分析设备,热值仪、量热仪,定硫仪,测硫仪,灰熔点测定仪。
量热仪定义
一、 发热量测定的原理:煤的发热量在氧弹热量计中进行测定。将一定量的分析试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧,氧弹热量计的热容量通过在相似条件下燃烧一定量的基准量热物苯甲酸来确定,根据试样点燃前后量热系统产生的温升,并对点火热等附加热进行校正后即可求的试样的弹筒发热量。从弹筒发热量中扣除硝酸形成热和硫酸校正热(硫酸与二氧化硫形成热之差)后即得高位发热量。对煤中的水分(煤中原有的水和氢燃烧生成的水)的汽化热进行校正后求的煤的低位发热量。
发热量测定的基本原理很简单,即把一定量的试样在充氧的弹筒中燃烧。氧弹预先要放在一个盛有足够浸没氧弹的水的筒里,由燃烧后水温的升高来计算试样的发热量,但实际情况并不如此简单。
1) 试样燃烧放出的热量不仅被水吸收,而氧弹本身、水筒以及插在水中供搅拌用的搅拌器和共测温用的温度计(或探头)都吸收一定的热量。显然试样放出的热量应等于量热系统总的吸收的热量。
2) 量热系统不是与外界隔绝的,因而它又与周围环境发生热交换。
对于第一个问题,通常用基准量热物苯甲酸来标定量热系统的热容量,即量热系统产生单位温度变化所需的热量。对于第二个问题,则是把盛氧弹的内筒放在一个双壁水套中,经过计算对热交换所引起的误差进行校正,或者控制水套温度来消除热交换。
通过水套温度不同控制方式,形成了目前通用的恒温式和绝热式两种热量计,这里我们只讲恒温式量热计。
二、发热量有关定义
煤的发热量是指单位质量的煤在完全燃烧后产生的热量。
1. 热量单位
热量单位为J(焦耳),其定义为1牛顿的力在力的方向上通过1m的距离所做的功。数学表达式为:1J=1N×1m=1Nm。
我国过去惯用的热量单位为20℃卡,1caI=4.1816J
发热量测定结果以MJ/kg(兆焦/千克)或J/g(焦耳/克)表示。
2. 弹筒发热量Qb
单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量称为弹筒发热量。
3. 恒容高位发热量Qgr,v
单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、液态水以及固态灰时放出的热量称为恒容高位发热量。
高位发热量也即由弹筒发热量减去硝酸和硫酸校正热(硫酸与二氧化硫形成热之差)后得到的发热量
4. 恒容低位发热量Qnet,v
在恒容条件下,单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、气态水以及固态灰时放出的热量称为恒容低位发热量。
低位发热量也即由高位发热量减去水(煤中原有的水和氢燃烧生成的水)的汽化热后得到的发热量。
5. 有效热容量
量热系统在试验条件下产生单位变化所需的热量称为热量计的有效热容量(以下简称热容量),以J/K表示。
三、发热量测定条件
(一)煤的发热量测定试验室条件
1)试验室应设有一单独房间,不得在同一房间内同时进行其他试验项目。
2)室温应尽量保持稳定,每次测定室温变化不应超过1℃,通常室温以不超出15~30℃范围为宜。当室内温度低于15℃时,虽然也能测出结果,但可靠性受到很大的影响,温度越低,影响越大。
3)室内应无强烈的空气对流因此不应有强烈的热源和风扇等,试验过程中应避免开启门窗。
4)试验室最好朝北,以避免阳光照射,否则热量计应放在不受阳光直射的地方。
(二)试剂和材料
1)氧气。纯度为99.5%,不含可燃成分,不允许使用电解氧。
2)氢氧化钠标准溶液,c(NaOH)=0.1moⅠ/L。
称取优级纯氢氧化钠(GB/T629)4g,溶解于1000mL经煮沸冷却后的水中,混合均匀,装入塑料瓶或塑料筒内并拧紧盖子,然后用优级纯本二甲酸氢钾(GB/T1257)进行标定。
3) 甲基红指示剂。浓度为2g/L,即称取0.2g甲基红溶解在100mL水中。
4) 苯甲酸。量热标准物质,经计量机关鉴定并标明热值的二等或二等以上。
5) 点火丝。直径0.1mm左右的铂、铜、镍丝或其他已知热值的金属丝;如使用棉线,则应选用粗细均匀,不涂蜡的白棉线。
各种点火丝点火时放出的热量如下:铁丝为6700J/g;镍铬丝为6000J/g;铜丝为2500J/g;棉线为17500J/g。
6) 酸洗石棉绒。使用前在800℃下灼烧30min。
7) 擦镜纸。使用前先测出燃烧值,其方法是:抽取3~4张纸,团紧,称准质量,放入燃烧皿中,然后按常规方法测定发热量,取三次结果的平均值作为标定值。
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