<<
>>

2.2.2, Методика эксперимента по определению степени взаимодействия влаги углеродсодержащей частицы с ее углеродом.

Эксперименты проводили на печи Таммана. Схема эксперимента представлена на рис.3.
Для предотвращения растрескивания при резком нагреве тигель предварительно прокаливали в печи сопротивления при температуре 1200-1300°С в течение 30 минут.
Сверху рабочее пространство печи Таммана закрывали крышкой из шамота- легковеса - 2, Ее обмазывали смесью чистого глинозема и жидкого стекла для
обеспечения герметичности. В крышке имелось одно отверстие для термопары. Температуру измеряли с использованием термопары BP 5/20.
Снизу рабочее пространство печи ограничивали нижней крышкой - 1 с одним отверстием, которое необходимо для подвода аргона и создания нейтральной атмосферы в рабочем пространстве.

Рис. 3. Схема экспериментальной установки 1 - нижняя крышка; 2 - верхняя крышка; 3 - термопара; 4 - графитовая подставка; 5 -контейнер с тиглями; 6 - тигель; 7 - частица углеродсодержащего материала; 8 - алундовая подставка; 9 - потенциометр; 10 - графитовый нагреватель.
В нижней части печи устанавливали графитовую подставку - 4. Она являлась опорой для контейнера - 5 (внутренний диаметр 56 мм) с четырьмя (рис.4) алундовыми тиглями - 6 (внутренний диаметр 19 мм, высота 40 мм). В тигли помещали кусочки углеродсодержащих материалов с фиксированной влажностью - 7.
Для исключения воздействия на углеродсодержащую частицу паров воды, выделяющихся из соседней частицы, на дно контейнера помещали алундовую подставку - 8 таким образом, чтобы его верх совпадал с верхом тиглей. Это обеспечивало отвод выделяющихся паров воды от тиглей восходящим потоком аргона.
Рис.4. Общий вид экспериментальной установки при проведении опытов по определению взаимодействия влаги с углеродом в углеродсодержащем материале (четыре тигля с частицами УМ, помещенные в контейнер)
В качестве исследуемых образцов были взяты углеродсодержащие материалы (УМ) с различной реакционной способностью:
активированный уголь, как образец с высокой реакционной способностью;
древесный уголь, как образец со средней реакционной способностью;
кокс Орско-Халиловского металлургического комбината, как образец с низкой реакционной способностью.
Технический анализ углеродсодержащих материалов, %
Таблица 3 АС VЕ гс * v фикс FFP Древесный уголь 0,75 5,45 93,80 8,84 Активированный уголь 3,37 19,10 77,53 8,46 Кокс доменный ОХМК 11,40 0,69 87,91 0,22 СсфиКс =100-04с+^)
Использованные в опытах образцы имели свойства, приведенные в табл.4
Технический анализ углеродсодержащих материалов приведен в табл.3
Свойства используемых в экспериментах углер оде о держащих материалов Плотность, г/см3 Общий объем пор, см3/г Удельная поверхность, м2/г Древесный уголь 0,33 0,39 2,8 Активированный уголь 0,61 116,78 259,9 Кокс доменный ОХМК 0,98 1,00 6,0 Плотность образцов определяли гидростатическим способом путем измерения их масс на воздухе и в воде с помощью аналитических весов.
Для измерения общего объема пор и удельной поверхности углеродсодержащих материалов использовали газометр ГХ-1, который непосредственно предназначен для измерения объема азота, сорбированного сыпучими ингредиентами материала из потока азо- то-гелиевой смеси при температуре жидкого азота.
Все образцы (кроме активированного угля) имели форму параллелепипеда с размерами не более (мм) 15*15x30.
Перед основными экспериментами с образцами фиксированной влажности проводили градуировочные (холостые) опыты для определения потери массы частицей УМ за счет выхода летучих веществ и возможного окисления ее углерода кислородом воздуха при вводе образца УМ в рабочее пространство.
Изменение массы образца УМ по ходу холостого эксперимента представлено на рис.5. i &
1 1 Масса исходного образца углеродсодержащвго материала (т3) Масса сухого образца (т3) Н2ОССТ (гаО 2 Масса сухого образца (т?) <п к s 3 (С+02)+ летучие (т9) Масса прокаленного образца (ms) I 4 toJieT= т9/ m-i Рис.5. Изменение массы образца УМ по ходу холостого эксперимента
Холостой опыт осуществляли следующим образом. Взвешивая тигель, определяли величину m_i. Образец УМ помещали в тигель. Взвешивая систему "тигель - исходный образец", определяли величину т2. Вычитая из величины т2 величину
мсссФек
ть определяли величину m3 - массу исходного образца УМ {рис.5, стадия 1). Систему "тигель - исходный образец" помещали в сушильный шкаф и выдерживали в течение 60 мин при температуре 140-150 °С. Взвешивая систему "тигель - сухой образец", определяли величину иц. Вычитая из величины гщ величину mi, определяли величину т.5 - массу сухого образца УМ (рис.5, стадия 2). Вычитая из величины шз величину т.5, определяли величину т^ - массу удаленной из образца УМ гигроскопической влаги. Систему "тигель - сухой образец" помещали в большой алундовый тигель, опускали в печь Таммана при температуре 1400°С и выдерживали в течение 5 мин. Систему охлаждали вместе с печью Таммана. Взвешивая прокаленный тигель с образцом УМ, определяли величину т7. Вычитая из величины т7 величину ть определяли величину ш8 - массу образца УМ после прокаливания (рис.5, стадия 3). Вычитая из величины ш5 величину т8, определяли величину т5 - массу образца УМ, потерянную при прокаливании (рис.5, стадия 3). Из ВЫТИ
ражения определяли aw - долю массы образца УМ, потерянную при прокалите
вании (рис.5, стадия 4). Определенную величину оолет учитывали далее в основном эксперименте,
Основной эксперимент проводили для определения массы углерода образца, прореагировавшей с влагой, содержащейся в данном образце, при вводе системы "тигель - увлажненный образец" в печь Таммана. Изменение массы образца УМ по ходу основного эксперимента представлено на рис.6. (Й
Ё 0J
S Я а
ё 1 Масса исходного образца углеродсодержащего материала (т3) Масса сухого образца (шз) НгОео^Шб) 2 Масса сухого образца (та) й
л К S 3 Масса сухого образца (тз) Н20ЕНессш1ая (Ш12) 4 mi 6 Масса прокаленного образца (mi4) mi 5 Ё 5 к1 Рис.6. Изменение массы образца УМ по ходу основного эксперимента
Основной эксперимент проводили следующим образом. Взвешивая тигель, определяли величину mj. Образец УМ помещали в тигель. Взвешивая систему "тигель - исходный образец", определяли величину m2. Вычитая из величины ш2 величину Шь определяли величину шз - массу исходного образца УМ (рис.6, стадия 1). Систему "тигель - исходный образец" помещали в сушильный шкаф и выдерживали в течение 60 мин при температуре 140-150°С. Взвешивая систему "тигель - сухой образен?', определяли величину ли. Вычитая из величины ш4 величину шь определяли величину т5 - массу сухого образца УМ (рис.6, стадия 2). Вычитая из величины Шз величину mj, определяли величину т5 - массу удаленной из образца УМ гигроскопической влаги. Сухой образец УМ доставали из тигля и увлажняли. Увлажнение УМ осуществляли двумя различными способами:
f пропариванием образцов в течение 5 минут (Приложение 1, табл.40-42, образцы ДУ-3, ДУ-7, АУ-2, АУ-6, К-3, К-6) и 10 минут (Приложение 1, табл.40-42, образцы ДУ-4, ду_б, АУ-3, АУ-7, К-3, К-6); ^ замачиванием образцов при температуре 90-95°С в течение 3 минут (Приложение 1, табл.40-42, образцы ДУ-2, ДУ-8, АУ-4, АУ-8, К-4, К-8). Для стабилизации содержания влаги после увлажнения образец выдерживали в течение 60 минут на воздухе.
Взвепшвая систему "тигель - увлажненный образец", определяли величину Шю- Вычитая из величины тш величину mj, определяли величину тл - массу увлажненного образца. Вычитая из величины Шп величину т5, определяли величину таи - массу попавшей в образец УМ гигроскопической влаги (рис.6, стадия 3). Из
выражения w = 100% определяли влажность образца УМ. Систему "тигель -
ти
увлажненный образец" помещали в большой алуддовый тигель, опускали в печь Таммана при температуре 1400°С и выдерживали в течение 5 мин. Систему охлаждали вместе с печью Таммана, Взвешивая прокаленный тигель с образцом УМ, определяли величину т13. Вычитая из величины mi3 величину шь определяли величину mi4 - массу прокаленного образца УМ. Из выражения т5 ©лет определяли величину mi 5 - массу образца УМ, потерянную при прокаливании. Вычитая из величины т.5 величину ту и величину т15, определяли величину mie - массу углерода УМ, прореагировавшую с водой (рис.6, стадия 4). Из выражения 1,5-ш16 определи- ли величину m17 -массу воды, прореагировавшую с углеродом УМ. Из выражения
Hi
—~ • 100% определяли величину/4 о (рис,б, стадия 5), тп
<< | >>
Источник: Бабкин Дмитрий Геннадьевич. его моделирование с целью совершенствования технологии [Электронный ресурс]: Дис. ... канд. техн. наук 05.16.02 .—М.: РГБ, 2003(Из фондов Российской Государственной Библиотеки). 2003
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме 2.2.2, Методика эксперимента по определению степени взаимодействия влаги углеродсодержащей частицы с ее углеродом.:

  1. 2.3. Исследование взаимодействия влаги с углеродом угольной частицы в газовом пузыре в объеме шлакового расплава
  2. 2.2. Взаимодействие влаги и углерода в угольной частице2.2.1. Общая схема взаимодействия влаги и углерода в угольной части
  3. 3.2. Методика эксперимента по определению роли летучих компонентов угля в процессе жидко фазного восстановленияОписание экспериментальной установки.
  4. 2.1. Экспериментальное определение зоны выделения влаги и летучих компонентов из угля в ванне
  5. Тема XI. Влияние степени взаимодействия в совместном труде с взрослыми на трудовое развитие ребенка (можно указать возраст)
  6. Примечание 2 [Применение Кантом определения степени к бытию души]
  7. Определение типа темперамента по методике Н.Н. Обозова
  8. 2.2.2.1 Методика определения набухания ламинарии сушеной
  9. 2.2.4.3 Методика определения йода в готовых хлебобулочных изделиях
  10. Занятие 7.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛАБИЛЬНОСТИ—РИГИДНОСТИ МЫСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДИКИ «СЛОВЕСНЫЙ ЛАБИРИНТ»
  11. Занятие 7.12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ МЫШЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДИКИ «ПОНИМАНИЕ ПОСЛОВИЦ»
  12. Занятие 7.8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОНЯТИЙНОГО МЫШЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДИКИ «ИСКЛЮЧЕНИЕ ЛИШНЕГО»
  13. Занятие 9.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ПО ПСИХОМОТОРНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ (МЕТОДИКИ ИЛЬИНА)
  14. ГЛАВА 4 КРИТЕРИИ И МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И КОРРЕКЦИИ ЕЕ НЕДОСТАТКОВ
  15. Занятие 9.9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ГРАФИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ С ЦЕЛЬЮ ПСИХОДИАГНОСТИКИ (МЕТОДИКА Э. МИРА-И-ЛОПЕЦА)
  16. Уравнение баланса углерода
  17. § 1. Общая характеристика взаимодействия Взаимодействие как категория