background image

Oznaczanie zawarto ci wilgoci. 

 

1. Zawarto

ć i rodzaje wilgoci w naturalnych paliwach stałych 

 

Wilgo

ć stanowi w wi kszo ci przypadków balast paliw stałych, który przy ich 

pozyskaniu, sk

ładowaniu, transporcie, przeróbce i u ytkowaniu stwarza szereg problemów. 

Zawarto

ć wilgoci w pozyskiwanym (wydobywanym) naturalnym paliwie stałym kształtuje 

si  na bardzo ró nym poziomie. Dla przyk

ładu: w  wie o wydobytym torfie mo e stanowić 

nawet do 90 % jego masy, w  wie o  ci tym drzewie oko

ło 50 %, w tzw. mi kkich w glach 

brunatnych do 55 % i wreszcie w w glach kamiennych do kilkunastu, a w drobnych frakcjach 

nawet do dwudziestu paru procent. 

Zawarto

ć wilgoci jest istotnym wska nikiem jako ci paliwa i bywa w pewnych 

przypadkach (np. przy w glach brunatnych) stosowana do celów klasyfikacyjnych, a zawsze 

stanowi parametr rozliczeniowy kszta

łtuj cy cen  i kierunek u ytkowania paliwa. Z tego 

wzgl du pomiar zawarto ci wilgoci ma wa ne znaczenie praktyczne i stanowi jeden z 

wa niejszych wska ników oceny technologicznej paliw. 

W w glu - podstawowym paliwie sta

łym, nadmierna zawarto ć wilgoci powoduje w 

naszych warunkach klimatycznych w okresie zimy k

łopoty ze składowaniem i transportem, 

zwi zane z jego zamarzaniem w wagonach. Wzrost zawarto ci wilgoci z regu

ły obni a 

wydajno

ć urz dze  stosowanych w operacjach jednostkowych takich jak rozdrabnianie czy 

przesiewanie, szczególnie drobnych sortymentów. 

Je eli w giel s

łu y do wytwarzania energii, zawarto ć wilgoci obni a jego warto ć 

kaloryczn  gdy  cz

ć ciepła jest tracona na ogrzanie i odparowanie wody. Wzrost zawarto ci 

wilgoci obni a ponadto temperatur  punktu rosy spalin. W koksownictwie wzrost zawarto ci 

wilgoci w mieszance w glowej zmniejsza produktywno

ć baterii koksowniczych, powi ksza 

zu ycie ciep

ła (pogarsza sprawno ć ciepln ) potrzebnego do skoksowania wsadu, generuje 

zwi kszon  ilo

ć  cieków koksowniczych itd. 

Do szczególnych przypadków w których wskazana jest pewna ilo

ć wilgoci w w glu 

nale y zaliczy

ć wytwarzanie brykietów w glowych oraz formowanie bryły w glowej w 

ubijanym systemie nape

łniania komór koksowniczych. W obu tych przypadkach woda jest 

czynnikiem wi

cym ziarna w glowe, a wi c korzystnie oddzia

łuje na wytrzymało ć 

mechaniczn  brykietów czy ubitego placka w glowego. 

 

1

background image

Na zawarto

ć wilgoci w w glu rzutuje szereg czynników do których mo na zaliczyć 

zawodnienie pok

ładu oraz sposób: urabiania, wzbogacania, transportu i przechowywania 

w gla, a tak e stopie  jego metamorfizmu i rodzaj sortymentu. Woda wype

łnia pory, kapilary 

i szczeliny w gla oraz pokrywa kroplami powierzchni  ziaren. 

W analityce w gla wyró nia si  szereg rodzajów wilgoci takich jak: 

- wilgo

ć przemijaj ca, 

- wilgo

ć higroskopijna (w w glu powietrzno-suchym), 

- wilgo

ć całkowita, 

- wilgo

ć analityczna, 

-  woda konstytucyjna (woda krystalizacyjna w substancji mineralnej). 

Wilgo

ć przemijaj ca (W

ex

) jest to wilgo

ć któr   w giel traci podczas suszenia do 

osi gni cia przybli onej równowagi z wilgoci  powietrza. Ten rodzaj wody utrzymuj cej si  

mechanicznie na powierzchni ziaren w gla tworzy woda kopalniana oraz pozostaj ca na 

ziarnach w gla po operacjach: wzbogacania, transportu czy sk

ładowania (opady 

atmosferyczne). 

 

Rys.1. Wp

ływ stopnia metamorfizmu na zawarto ć wilgoci higroskopijnej w w glach 

kamiennych i antracytach. 

 

 

2

background image

Wilgo

ć higroskopijna (W

h

) jest to woda pozosta

ła w w glu po usuni ciu wilgoci 

przemijaj cej, któr   w giel traci dopiero po wysuszeniu w temperaturze 105 – 110 

°C. 

Zawarto

ć wilgoci higroskopijnej jest zale na od stopnia metamorfizmu w gla. Zjawiska 

zachodz ce w procesie naturalnego uw glenia powoduj  stopniowe zmniejszanie si  ilo ci 

hydrofilowych grup funkcyjnych w substancji organicznej w gla (przede wszystkim grup 

karboksylowych) oraz zmian  jego struktury fizycznej prowadz c  w kierunku zmniejszenia 

ilo ci i  rednicy por i kapilar. W efekcie ze wzrostem stopnia metamorfizmu w gli maleje 

zawarto

ć wilgoci higroskopijnej (rys. 1), która w w glach koksowych nie przekracza 3 - 4 %, 

a w w glach energetycznych mo e osi gn

ć kilkana cie procent. 

Wilgo

ć całkowita w gla W

t

r

 jest sum  wilgoci przemijaj cej i higroskopijnej 

 

(z uwzgl dnieniem przeliczenia stanu paliwa): 

100

100

r

ex

h

r

ex

r

t

W

W

W

W

+

=

   

 

 

 

 

 

(1) 

gdzie:  W

t

r

 

− zawarto

ć wilgoci całkowitej w stanie roboczym, % 

W

ex

 

− zawarto

ć wilgoci przemijaj cej w stanie roboczym, % 

W

h

 

− zawarto

ć wilgoci higroskopijnej, % 

W praktyce jest to najcz ciej stosowany parametr kszta

łtuj cy cen  i warto ć  u ytkow  

w gla. 

Próbki analityczne np. 0,2 na których wykonuje si  wi kszo

ć pomiarów wła ciwo ci 

w gla nie zawsze odpowiadaj  stanowi higroskopijnemu i dlatego nale y wykona

ć dla nich 

oddzielny pomiar zawarto ci wilgoci W

a

Po usuni ciu wilgoci przemijaj cej i higroskopijnej w w glu pozostaje jeszcze woda 

konstytucyjna (krystalizacyjna) W

M

 zwi zana w substancji mineralnej (glinokrzemiany, 

krzemiany). Wydzielenie wody z tych zwi zków zachodzi dopiero w wy szych temperaturach 

400 – 800

 

°C. W praktyce nie wykonuje si  bezpo redniego pomiaru zawarto ci wody 

konstytucyjnej, a jej zawarto

ć mo na w przybli eniu okre lić korzystaj c z zale no ci: 

W

M

d

 = 0,09 A

d

  

 

 

 

 

 

 

 

(2) 

gdzie:  W

M

d

 

− zawarto

ć wody konstytucyjnej w w glu suchym, % 

A

d

 

− zawarto

ć popiołu w w glu w przybli eniu na stan suchy, % 

 

 

 

 

 

3

background image

2. Metody 

oceny 

zawarto ci wilgoci w w glu.  

 

Pomiary zawarto ci wilgoci w w glu polegaj  na pomiarze masy wody zawartej w 

badanej próbce w gla lub na po redniej ocenie tego parametru wykorzystuj cej wp

ływ 

zawartej w w glu wody na pewne wielko ci fizyczne tego surowca. 

Do pierwszej grupy mo na zaliczy

ć metody 

- suszarkowe, 

- destylacyjne, 

- ekstrakcyjne, 

- gazometryczne. 

przy czym najcz ciej stosowanymi i znormalizowanymi metodami s  metody suszarkowe i 

destylacyjne stanowi  one przedmiot Polskiej Normy: PN-80/G-04511 Paliwa sta

łe. 

Oznaczanie zawarto ci wilgoci.  

W metodach suszarkowych zawarto

ć wilgoci ocenia si  na podstawie ubytku masy 

wynikaj cej z odparowania wody z próbki w gla suszonej w znormalizowanych warunkach. 

Suszenie jest prowadzone w atmosferze powietrza lub przy w glach 

łatwo utleniaj cych si  w 

atmosferze azotu. 

 

Rys. 2. Schemat zestawu do wykonywania oznaczania zawarto ci wilgoci metod  destylacyjn

1 – kolba destylacyjna o pojemno ci 500 cm

3

; 2 – ch

łodnica; 3 – odbieralnik pomiarowy o pojemno ci 

16 cm

 

4

background image

W metodzie destylacyjnej badana próbk  w gla umieszcza si  w kolbie (rys. 2) i zalewa 

okre lon  ilo ci  cieczy (toluenu) nie mieszaj cej si  z wod . Ogrzewaj c kolb  odp dza si  

wod  zawart  w w glu wraz z parami toluenu. Po och

łodzeniu i skropleniu par kondensat 

sp

ływa do kalibrowanego odbieralnika. Otrzymuje si  w nim wyra n  granic  podziału 

mi dzy wod  i toluenem i z obj to ci wody i masy próbki w gla okre la si  zawarto

ć 

wilgoci. 

Pozosta

łe dwa rodzaje metod tj. ekstrakcyjne i gazometryczne s  stosowane 

sporadycznie. W metodzie ekstrakcyjnej wod  zawart  w w glu ekstrahuje si  za pomoc  

rozpuszczalników organicznych (np. bezwodnego metanolu), a nast pnie okre la si  jej ilo

ć 

na drodze miareczkowania lub wyznaczania punktu kriohydratycznego. Z kolei w metodach 

gazometrycznych próbk  badanego w gla miesza si  z substancjami, które w reakcji z wod  

daj  sk

ładniki gazowe (np. karbid reaguj c z wod  tworzy acetylen). 

W najcz ciej stosowanych metodach drugiej grupy (metody instrumentalne) do 

oszacowania zawarto ci wilgoci w w glu stosuje si : 

- absorpcj  mikrofal, 

- pomiar 

sta

łej dielektrycznej, 

-  pomiar przewodnictwa cieplnego, 

-  pomiar przewodnictwa elektrycznego. 

Metody te z regu

ły daj  wyniki obarczone wi kszym bł dem, ale pozwalaj  znacznie 

szybciej, a cz sto w sposób on line (na przeno nikach) wyznacza

ć omawiany parametr. 

Najcz ciej stosowane s  metody: mikrofalowa i dielektryczna. 

W metodzie mikrofalowej wykorzystuje si  oddzia

ływanie wody zawartej w w glu na 

wielko

ć adsorpcji mikrofal (fal o długo ci kilku centymetrów). Ocena zawarto ci wilgoci na 

podstawie pomiarów parametrów dielektrycznych w gla wykorzystuje znacz c  ró nic  

pomi dzy sta

ł  dielektryczn  suchego w gla (  ≈ 2,5) i wody (  ≈ 81). 

Jak ju  wspomniano Polska Norma PN-80/G-04511 przewiduje oznaczanie wilgoci w 

paliwach sta

łych metoda suszarkow   b d  destylacyjn  i w praktyce te dwa sposoby s  

powszechnie stosowane.  

 

 

 

 

 

 

 

5

background image

3. Ocena zawarto ci wilgoci w koksie. 

 

Woda zawarta w karbonizatach w glowych (pó

łkoksie i koksie) pochodzi głównie z 

mokrego gaszenia, a jej ilo

ć zale y od: technologii gaszenia, stopnia gotowo ci koksu i jego 

uziarnienia, jako ci wody ga niczej, czasu odparowania koksu na zrzutni itd. Na zawarto

ć 

wilgoci oddzia

łuj  równie  warunki atmosferyczne w jakich odbywa si  transport i 

magazynowanie koksu. Zawarto

ć wilgoci w niesorcie koksu po jego zgaszeniu mo e si  

mie ci

ć w zakresie od około 3 do 7 %, przy czym jest bardzo zró nicowana w tworz cych go 

klasach ziarnowych (rys. 3). 

 

Rys. 3. Zale no

ć pomi dzy  redni  zawarto ci  w niesorcie oraz zawarto ci  wilgoci w 

wydzielonych z niego sortymentach. 

 

W koksie pochodz cym z suchego ch

łodzenia zawarto ć wilgoci nie przekracza  

0,5 

÷ 1,0 % (wilgo

ć jest sorbowana z powietrza). 

Zawarto

ć wilgoci w koksie stanowi balast obni aj cy jego warto ć opałow  i z reguły 

stanowi parametr rozliczeniowy. Z kolei koks z suchego ch

łodzenia o minimalnej zawarto ci 

wilgoci stwarza problemy przy transporcie, gdy  bardzo pyli i wymaga hermetyzacji urz dze  

za- i roz

ładowczych oraz przeno ników. 

 

6

background image

Oznaczenie zawarto ci wilgoci w koksie tradycyjnie wykonuje si  metod  suszarkow . 

Normy wyró niaj  dwa rodzaje zawarto ci wilgoci: wilgo

ć całkowit  i wilgoć w próbce 

analitycznej. Szczegó

łowy opis oznaczenia zawieraj : 

- PN-80/G-04511 

Paliwa sta

łe. Oznaczanie zawarto ci wilgoci. 

- PN-ISO 579:2002  Koks z w gla kamiennego. Oznaczanie zawarto ci wilgoci  ca

łkowitej. 

- PN-ISO 687:2002  Koks  z  w gla kamiennego. Oznaczanie zawarto ci wilgoci w próbce 

analitycznej. 

Obok klasycznej metody suszarkowej w przemy le do pomiaru zawarto ci wilgoci 

ca

łkowitej w koksie znalazła zastosowanie metoda neutronowa. Zasada metody polega na 

ilo ciowym pomiarze spowolnienia neutronów pr dkich. Neutrony pr dkie o  redniej energii 

rz du 5 MeV emitowane ze  ród

ła – mieszaniny izotopów ameryk – beryl lub pluton – beryl, 

s  spowalniane przez j dra atomów otaczaj cego o rodka – koksu. Strata energii kinetycznej 

neutronów (spowalnianie) w wyniku ich zderze  z j drami atomów b dzie tym wi ksza, im 

bardziej b d  do siebie zbli one masy uczestników zderze . W efekcie o wielko ci 

spowolnienia neutronów b d  decydowa

ły j dra atomów wodoru, które pochodz  od wodoru 

zwi zanego w substancji organicznej lub w wodzie. Przy ustabilizowanych warunkach 

technologicznych produkcji koksu, zawarto

ć wodoru w jego substancji organicznej mo na 

przyj

ć za wielko ć stał , a wi c efekt spowalniania w którym neutrony pr dkie zamieniaj  

si  w neutrony termiczne o energii rz du 0,025 eV, b dzie w praktyce zale a

ł od zawarto ci 

wilgoci w koksie. G sto

ć strumienia neutronów termicznych mierzona detektorem, jest po 

uprzednim wzorcowaniu przyrz du miar  zawarto ci wilgoci w koksie.  

 

7

background image

Oznaczanie zawarto ci cz ci lotnych  

 
 

1. Zawarto

ć cz ci lotnych jako uniwersalny wska nik odporno ci termicznej 

substancji organicznej i stopnia uw glenia paliw sta

łych.  

 

Pod poj ciem zawarto ci cz ci lotnych w paliwach nale y rozumie

ć ubytek masy próbki 

analitycznej (wyra ony w procentach), zachodz cy w wyniku termicznej destrukcji paliwa 

podczas pirolizy (a wi c ogrzewanego bez dost pu powietrza), prowadzonej w  ci le 

okre lonych norm  warunkach, pomniejszony o zawarto

ć wilgoci w próbce analitycznej 

odparowuj cej podczas pomiaru. 

Zawarto

ć cz ci lotnych jest podstawowym wska nikiem charakteryzuj cym paliwa stałe 

zwi zanym ze stopniem zaawansowania procesów naturalnego uw glenia (utorfienia, 

diagenezy, metamorfizmu) lub stopniem odgazowania surowców w glowych w procesie 

pirolizy w przypadku karbonizatów w glowych w rodzaju pó

łkoksu czy koksu. 

 

Rys. 1. Wspó

łzale no ć stopnia uw glenia i zawarto ci cz ci lotnych w naturalnych paliwach stałych.  

 

 

1

background image

W przypadku naturalnych paliw sta

łych zawarto ć cz ci lotnych, jak ju  wspomniano 

jest miar  ich odporno ci termicznej zwi zanej ze stopniem uw glenia tak jak ilustruje to  

rys. 1. W najni ej uw glonych naturalnych paliwach sta

łych - biopaliwach (słoma, drewno) 

zawarto

ć cz ci lotnych wynosi od 70 do 80 %, a z kolei najbardziej zmetamorfizowane 

paliwo sta

łe - antracyt zawiera od 2 do 10 %. 

Najwi ksze znaczenie praktyczne ma ocena zawarto ci cz ci lotnych w w glach 

kamiennych. Prostota pomiaru i krótki czas potrzebny do wykonania oznaczenia 

spowodowa

ły,  e zawarto ć cz ci lotnych, przeliczona na stan suchy i bezpopiołowy, ju  w 

po

łowie XIX wieku stała si  podstawowym wska nikiem jako ci w gla, okre laj cym w 

pierwszym przybli eniu najw

ła ciwszy kierunek jego technologicznego wykorzystania. 

W gle kamienne o wysokiej zawarto ci cz ci lotnych s   w glami typowo 

energetycznymi przeznaczonymi do spalania i zgazowania. Zawarto

ć cz ci lotnych daje np. 

wskazówk  o d

ługo ci płomienia powstaj cego przy spalaniu w gla (ze wzrastaj c  

zawarto ci  cz ci lotnych wyd

łu a si  płomie ). 

W gle kamienne o zawarto ci cz ci lotnych od oko

ło 16 ÷ 35% stanowia baz  

surowcow  koksownictwa.  Zawarto

ć cz ci lotnych w powi zaniu z innymi wska nikami 

(spiekalno

ć, dylatacja, plastyczno ć, ci nienie rozpr ania) daje w tym przypadku cenne 

wskazówki, co do roli danego w gla jak   b dzie pe

łnił w mieszance koksowniczej (w giel 

podstawowy, uszlachetniaj cy, schudzaj cy). Dodatkow  informacj  uzyskuje si  ponadto z 

wygl du nielotnej pozosta

ło ci (pozostałego w tygielku karbonizatu) po wykonaniu 

oznaczenia cz ci lotnych. W przypadku dobrych w gli koksowych, nielotna pozosta

ło ć jest 

silnie wyd ta i spieczona. Wynika st d uwaga,  e przy bie cej kontroli zawarto ci cz ci 

lotnych celowe jest równie  prowadzenie obserwacji uzyskanego karbonizatu tygielkowego. 

Zawarto

ć cz ci lotnych w w glowym wsadzie decyduje o uzysku i składzie produktów 

koksowania. Pogl dowy obraz zmian udzia

łu ciekłych i gazowych składników surowego gazu 

koksowniczego w zale no ci od zawarto ci cz ci lotnych wsadu w glowego daj  wyniki 

bada  [1] przedstawione na rys. 2. 

 

 

2

background image

 

Rys. 2. Wp

ływ zawarto ci cz ci lotnych na uzyski lotnych produktów koksowania. 

 

Zawarto

ć cz ci lotnych w glowej mieszanki koksowniczej słu y równie  do 

oszacowania uzysku koksu. Jak wykaza

ły badania prowadzone w polskiej koksowni [2] 

spo ród wielu wzorów empirycznych umo liwiaj cych prognoz  uzysku koksu na podstawie 

zawarto ci cz ci lotnych wsadu w glowego mo na poleci

ć wzory: 

A. Karcza: 

 

 

K

d

 =  86,39 – 0,37   V

d

 

 

 

 

 

(1) 

UCh i N: 

 

 

K

d

  

=  96,84 – 0,7   V

d

  

 

 

 

 

(2) 

koksowników japo skich: 

K

d

  =  103,19 – 0,75   V

d

 – 0,0067   t   (3) 

Simonisa i wsp.: 

 

K

d

  = 117,28 – 237,0   

100

daf

V

 - 0,176   K

2

  + 0,00635   K

3

 +  

+ 13,3 

100

daf

V

    K  –  0,0133 

100

daf

V

 K

3

 

 

 

(4)  

gdzie:  K

d

 – uzysk suchego koksu z suchej mieszanki w glowej, % 

V

d

/V

daf

 – zawarto

ć cz ci lotnych w mieszance w glowej przeliczona odpowiednio na 

stan suchy lub suchy i bezpopio

łowy, % 

–  rednia temperatura koksu wypchanego z komory, 

°C 

 

3

background image

K = 

τ

ρ

4

2

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5) 

gdzie:    –  rednia g sto

ć wsadu w glowego wilgotnego w komorze koksowniczej, g/cm

3

 

B –  rednia szeroko

ć komory koksowniczej, cm 

 – czas koksowania, h 

Zawarto

ć cz ci lotnych w w glach kamiennych (w przeliczeniu na stan suchy i 

bezpopio

łowy) stanowi podstawowy parametr słu cy do ich klasyfikacji wg typów. Dotyczy 

to zarówno polskiej klasyfikacji wg typów (PN/G-97002) jak i klasyfikacji mi dzynarodowej 

(EC 1988). 

W przypadku sztucznych paliw sta

łych - karbonizatów pochodz cych przede wszystkim z 

procesów odgazowania (wytlewanie, koksowanie) zawarto

ć cz ci lotnych zale y przede 

wszystkim od temperatury i czasu trwania procesu. W pó

łkoksach zawarto ć cz ci lotnych 

waha si  od 5 do 15 %, a w koksach od 0,5 do 3 %. W im wy szej temperaturze i przy 

d

łu szym czasie było  prowadzone odgazowanie surowca w glowego tym mniej cz ci 

lotnych zawiera ko cowy produkt sta

ły – karbonizat. Dlatego zawarto ć cz ci lotnych bywa 

u ywana jako miernik stopnie odgazowania karbonizatu – tzw. „gotowo ci” koksu, cho

ć jak 

wykaza

ły badania Knaufa [3] który kontrolował skład gazów i par wydzielaj cych si  

podczas oznaczania zawarto ci cz ci lotnych koksów, tworz  je nie tylko produkty rozk

ładu 

termicznego substancji organicznej ale równie  gazy sorbowane na powierzchni koksu 

podczas jego gaszenia i sk

ładowania. 

 

 

2. Metodyka 

oznaczania 

zawarto ci cz ci lotnych. 

 

Na ilo

ć substancji lotnych wydzielaj cych si  podczas ogrzewania próbki paliwa bez 

dost pu powietrza (odgazowania) wp

ływaj  warunki prowadzenia pomiaru takie jak : 

- ko cowa temperatura ogrzewania próbki 

- szybko

ć ogrzewania próbki 

-  czas przetrzymywania próbki w ko cowej temperaturze ogrzewania 

- nawa ka i wielko

ć ziaren próbki 

- wielko

ć, kształt i materiał tygla, w którym umieszczono próbk . 

Przy oznaczaniu zawarto ci  cz ci lotnych wszystkie w/w parametry s   ci le zdefiniowane 

w odpowiednich normach. W krajowych laboratoriach stosowane s  nast puj ce 

unormowania: 

 

4

background image

I. 

PN-G-04516 – Paliwa sta

łe. Oznaczanie cz ci lotnych metod  wagow  

II. 

PN-ISO 562 – W giel kamienny i koks. Oznaczanie zawarto ci cz ci lotnych. 

Pierwsza z nich stosuje ko cow  temperatur  ogrzewania próbki 850 

°C, natomiast druga  

900 

°C, co powoduje zró nicowanie uzyskiwanych wyników. Stosowane s  1g nawa ki o 

uziarnieniu próbki analitycznej 0,2 w przypadku w gli i karbonizatów oraz poni ej  

0,425 mm, w przypadku biopaliw. Do tygla  z nawa on  próbk  karbonizatu (pó

łkoksu czy 

koksu), który ze swej natury zawiera ma

ło cz ci lotnych, celem stworzenia atmosfery 

chroni cej próbk  przed utlenieniem, przed odgazowaniem dodaje si  kilka kropel 

 

N-heksanu. 

Równolegle z oznaczeniem zawarto ci cz ci lotnych musi by

ć wykonywany pomiar 

zawarto ci wilgoci w próbce analitycznej, którego wynik uwzgl dniany jest w obliczeniach: 

V

a

  = 

a

W

m

m

100

     [%]   

 

 

 

 

 

(6) 

gdzie :  V

a

 – zawarto

ć cz ci lotnych w próbce analitycznej, % 

W

a

 –      ‘’              wilgoci              ‘’             ‘’           , % 

m – ubytek masy próbki w procesie odgazowania, g 

m – masa próbki przed odgazowaniem, g 

Zawarto

ć cz ci lotnych powinna charakteryzować stopie  rozkładu termicznego 

substancji organicznej w gla. W praktyce mo e by

ć jednak zniekształcona dodatkowym 

ubytkiem masy próbki na skutek przemian zachodz cych pod wp

ływem temperatury w 

substancji mineralnej paliwa (wydzielanie wody krystalizacyjnej, rozk

ład w glanów, 

sublimacja alkaliów itd.). W tym  wietle wskazanym jest przy du ej zawarto ci substancji 

mineralnej zastosowanie przy obliczaniu zawarto ci cz ci lotnych odpowiednich 

wspó

łczynników korekcyjnych. Dla przykładu Leighton i Tomlison [4] zaproponowali dla 

w gli brytyjskich nast puj cy wska nik korekcyjny C, który nale y odj

ć od uzyskanego 

wyniku pomiaru zawarto ci cz ci lotnych: 

C = 0,13 (A) + 0,2 (S) + 0,7 (CO

2

) + 0,7 (Cl) – 0,32   (7) 

gdzie: A, S, Cl i CO

2

 oznaczaj  odpowiednio procentow  zawarto

ć popiołu, siarki, chloru i 

w glanów przeliczonych na CO

2

 w badanym w glu. 

Wymieniona wcze niej Polska Norma PN-G-04516 uwzgl dnia cz ciowo ten problem 

ograniczaj c zawarto

ć popiołu w próbce analitycznej do 10 % oraz wprowadzaj c 

odpowiedni  poprawk  na zawarto

ć CO

2

 w w glanach przy badaniach w gli zwi zanych z 

ich klasyfikacj .  

 

5

background image

W specjalistycznych laboratoriach coraz cz ciej stosowane s  zautomatyzowane metody 

oznaczania w jednym cyklu pomiarowym zawarto ci wilgoci, cz ci lotnych i popio

łu z 

wykorzystaniem analizy termograwimetrycznej. Zastosowanie tej metody przewiduje Polska 

Norma PN-G-04560 Paliwa sta

łe - Oznaczanie zawarto ci wilgoci, cz ci lotnych oraz 

popio

łu analizatorem automatycznym.  

 

Rys. 3. Schemat aparatury do automatycznego pomiaru zawarto ci wilgoci, cz ci lotnych i popio

łu w 

paliwach sta

łych. 

P – badana próbka; T – termometr, Z – zawór trójdro ny 

 

Zasad  dzia

łania tego analizatora przestawiaj  rys. 3 i 4. Analityczna próbka w gla, 

której zmiany masy s  automatycznie rejestrowane jest traktowana azotem (oznaczanie 

zawarto ci wilgoci i cz ci lotnych), a nast pnie spalana w atmosferze tlenu (oznaczenie 

zawarto ci popio

łu). Procesy te s  prowadzone w okre lonych zakresach temperaturowo-

czasowych (rys. 4). 

 

6

background image

 

Rys. 4. Przebieg procesów wyznaczania zawarto ci wilgoci, cz ci lotnych i popio

łu analizatorem 

automatycznym. 

 

 

Bibliografia 

1.  Haarmann A., Brennstoff Chemie, nr 19, s.301, (1956) 

2.  Karcz A. i wsp., Karbo, Energochemia, Ekologia,  nr 11, s. 448, (1996) 

3.  Knauf G., Brennstoff Chemie, nr 5, s.69, (1966) 

4.  Leighton L.H., Tomlison R.C., Fuel, nr 2, s.133, (1960)  

 

 

7