| Grupa 1 | Pełna nazwa ćwiczenia Oznaczanie zawartości substancji mineralnej i popiołu w paliwach stałych. |
|---|---|
| Arkadiusz Budziak Hubert Kopieniak Mateusz Święs Arkadiusz Zięba |
Data wykonania 19.03.2013 |
1. Wstęp teoretyczny
Substancja mineralna zawarta w węglu kamiennym dzieli się na:
- substancję mineralną wewnętrzną - pochodzi ze składników mineralnych roślin, z których powstało paliwo,
- substancja mineralną zewnętrzną - minerały gromadzące się w złożach w trakcie procesów uwęglenia, ta forma stanowi zasadniczą cześć substancji mineralnej węgla.
Substancja mineralna to głownie (ok 95%) węglany, siarczki, glinokrzemiany i krzemiany. Substancja mineralna jest nieprzydatnym składnikiem węgla kamiennego. W procesie koksowania pogarsza właściwości koksotwórcze surowca.
Popiół - to stała pozostałość po wyprażeniu węgla w warunkach oznaczenia przyjętych w normie PN-G-04512. Zawartość popiołu wyrażoną w procentach stanowi masa stałej pozostałości po wyprażaniu węgla odniesiona do masy węgla.
Ocena zawartości substancji mineralnej na drodze pomiarowej jest pracochłonna i kłopotliwa. W praktyce oznacza sie zawartość popiołu. Wielkość pochodną, ale nie tożsamą. Na zajęciach oznaczyliśmy zawartość popiołu metodą wagową według normy PN-G-04512, poprzez spalenie jednostki paliwa w piecu w temperaturze około 815oC w czasie 35 minut, a następnie porównanie wagi próbki przed i po spaleniu.
2. Opracowanie wyników
| Próbka I | Próbka II | |
|---|---|---|
| Masa naczynia (m1) | 20,0542 g | 17,8864 g |
| Masa naczynia z węglem (m2) | 21,0698 g | 18,8180 g |
| Masa naczynia po spaleniu węgla (m3) | 20,1609 g | 17,9872 g |
| Masa węgla (m2-m1) | 1,0156 g | 0,9316 g |
| Masa popiołu (m3-m1) | 0,1067 g | 0,1008 g |
| Zawartość procentowa popiołu (A= $\frac{m3 - m1}{m2 - m1}*100\%$ ) | 10,5 % | 10,8 % |
Średnia procentowa zawartość popiołu to $\frac{10,5\% + 10,8\%}{2} = 10,65\%$
3. Interpretacja wyników i wnioski
Otrzymany wynik mieści się w rozsądnych granicach. Co wskazuje na prawidłowe wykonanie oznaczenia.
Ze znalezionych informacji wynika, że węgiel do celów koksochemicznych powinien zawierać do 7-8% popiołu, węgiel koksowy o zawartości popiołu >9% zostaje zdeklasyfikowany i przeznaczony do celów energetycznych.
Nasza próbka ma zawartość popiołu powyżej 10%, co w świetle tych informacji oznacza, iż węgiel, z którego pochodzi próbka nie nadaję sie do procesu koksowania. Może być natomiast stosowany w energetyce.
Według podziału węgli energetycznych na klasy według normy PN-G-97003 węgiel, z którego została wykonana próbka należy do klasy węgli o średniej czystości (zawartość popiołu 10-20%).