Глоссарий

Твердый (углеродный) остаток

 

  1. Влага твердого (углеродного) остатка. Содержание влаги определяется путем высушивания пробы топлива при определенной температуре и вычислении массовой доли влаги по потере в массе. Этот показатель является важным параметром качества, т.к. повышенное содержание влаги в твердом остатке приводит к снижению теплоты его сгорания, уменьшению сыпучести, смерзанию угля в зимнее время, и тем самым снижает его стоимость. Топливо, попавшее в топочную камеру, быстро высушивается, и влага, содержащаяся в нем, превращается в перегретый водяной пар. На испарение и перегрев влаги расходуется часть тепла, вследствие чего понижается температура факела в камере плавления. Это снижение температуры может быть очень существенным, так как на испарение влаги тратится значительно большее количество тепла, чем на нагрев, плавление и частичное испарение золы.

  2. Зольность твердого (углеродного) остатка определяется при сжигании топлива (озолении) при свободном доступе воздуха и прокаливании зольного остатка до постоянной массы при определенной температуре. В твердых топливах всегда содержатся негорючие минеральные примеси, в состав которых входят карбонаты кальция, магния, гипс, колчедан, редкие элементы. При сжигании топлива несгоревшая часть минеральных примесей образует золу, которая в зависимости от ее состава, может быть тугоплавкой или легкоплавкой, сыпучей или сплавленной. Минеральные примеси ухудшают качество углей, уменьшают теплоту сгорания, повышают расход топлива на единицу вырабатываемой продукции.

  3. Выход летучих компонентов определяется как разность потери массы и влаги при нагревании. На основании значений выхода летучих веществ и характеристики нелетучего остатка можно ориентировочно оценить спекаемость углей, а также предугадать поведение топлива в технологических процессах переработки и предложить рациональные способы сжигания.

  4. Теплота сгорания – тепло, выделенное после полного сгорания твердого топлива в кислороде. Теплота сгорания является важнейшим показателем качества энергетического топлива и характеризует теплоценность топлива.

  5. Сера в твердом (углеродном) остатке определяется методом рентгено-флуоресцентного анализа. При сжигании топлив она выделяется в виде SO2, загрязняя и отравляя окружающую среду и коррозируя металлические поверхности, уменьшает теплоту сгорания топлив. Выбор путей использования топлив часто зависит от содержания в них общей серы.

  6. Химический состав твердого (углеродного) остатка определяется методом сканирующей электронной микроскопии с электронно-зондовым химическим анализом.

 
Газ пиролиза

 

Определение качественного (газовые компоненты) и количественного (процентное содержание) состава позволяет рассчитать теплотворную способность (теплоту сгорания) газовой смеси и проводится методом газожидкостной хромотографии.

Теплота сгорания является важнейшей характеристикой энергетических возможностей и экономической эффективности применения газообразных продуктов пиролизной переработки отходов в качестве топлива. Чем выше теплота сгорания топлива, тем меньше расход топлива.

 
Подбор системы очистки и обезвреживания дымовых газов

 

  • Определение твердых частиц

  • Определение гидрохлорида

  • Определение гидрофторида

  • Определение серы диоксида

  • Определение тяжелых металлов

  • Определение ртути

  • Определение углеродов полициклических ароматических

 
 
Очистка и осветление отработанных масел и некондиционных топлив

 

Выбор сорбентов и подбор их гранулометрического состава имеет важное значение при разработке методов очистки и осветления отработанных масел и некондиционных топлив.

  • Гранулометрический состав – относительное содержание частиц разного размера в твёрдом материале, характеризуемое выходом в процентах от массы. Для его определения используют ситовой метод.

 
Жидкие продукты

 

  1. Фракционный состав является определяющей характеристикой при установлении области применения пиролизной жидкости – многокомпонентной смеси углеводородов различного состава.

В лабораторных и промышленных условиях перегонка осуществляется при постоянно растущей температуре кипения. Это позволяет проводить разделение жидких компонентов по фракциям, для которых характерен определенный температурный интервал (точка начала и конца кипения).

Атмосферная перегонка пиролизной жидкости позволяет выделить следующие фракции, которые выкипают при температурах до 350 °С:

  • легкие фракции (петролейная, бензиновая) – от начала кипения до 140 °С;

  • средние фракции (лигроиновая, керосиновая, дизельная) – 140 °С до 350 °С;

Исследование фракционного состава пиролизной жидкости, полученной в процессе переработки отходов (ТБО, пластмассы, автомобильных шин и др.), позволяет оценить возможность получения потенциальных товарных продуктов (растворителей, моторных топлив, аналогичных дизельному и бензиновому) и определить область их применения.

2. Плотность – это физико-химическое свойство топлива, показывающее удельный вес, а именно количество массы в единице объема.

По плотности топлива можно примерно судить об ее углеводородном составе, так наименьшей плотностью отличаются парафины, а наибольшей – нафтеновые соединения. Чем больше в топливе содержание тяжелых фракций, тем выше его плотность, и, соответственно, чем больше легких фракций — тем плотность ниже. Кроме того, на плотность топлива оказывает влияния и процент содержания высокооктановых компонентов — спиртов и эфиров.

3. Массовая доля воды определяется по методике, основанной на количественной отгонке воды, собирающейся в приемнике-ловушке, от анализируемого продукта. Вода в пиролизной жидкости и топливах может находиться в свободном, эмульсивном и растворенном состояниях (гигроскопическом). Наличие воды в топливе недопустимо, так как при низких температурах образуются кристаллы льда, способные нарушить подачу топлива в двигатель. Кроме того, вода является одной из причин коррозии топливных агрегатов.

4. Содержание механических примесей заключается в определении массы механических примесей, задерживаемых фильтрами при пропускании через них испытуемого продукта.

Наличие прецизионных деталей в топливной аппаратуре предъявляет повышенные требования к чистоте топлив – в них не должно содержаться механических примесей, которые имеют большую твердость и вызывают повышенный износ деталей двигателя. Особенно вредны примеси для топливных насосов высокого давления, насосов-форсунок, форсунок.

5. Содержание водорастворимых кислот и щелочей характеризует коррозионную активность топлива и определяется путем извлечения кислот и щелочей из нефтепродуктов водой или водным раствором спирта и определения величины pH водной вытяжки рН-метром.

Наличие водорастворимых кислот и щелочей проверяется на полное их отсутствие, так как они являются электролитами и вызывают химическую коррозию. Продукты коррозии переходят в топливо и засоряют фильтры и другую топливную аппаратуру.

6. Массовая доля ароматических углеводородов определяется путем обработки испытуемого продукта серной кислотой, реагирующей с непредельными и ароматическими углеводородами.

Этот показатель позволяет контролировать содержание ароматических углеводородов в топливе, химический состав которого определяет его основные технологические и экологические свойства. Наличие ароматических углеводородов в бензиновых фракциях позволяют повысить октановое число и способствуют более полному и равномерному сгоранию топливовоздушной смеси. Однако при повышенном их содержании как в бензиновой, так и дизельной фракциях под воздействием высоких температур ароматические углеводороды претерпевают окислительные превращения и являются основным источником образования нагара, также при повышенном содержании «ароматики» увеличивается выход токсичных продуктов в отработавших газах, эмиссия вредных окислов азота также зависит от объёма ароматических углеводородов.

7. Испытание на медной пластине – показатель, определяющий коррозионную активность топлива, зависящую от общего содержания активных соединений серы (меркаптанов, сероводорода, свободной серы), при повышенной температуре. Сущность испытания заключается в воздействии топлива на чистую полированную медную пластинку в течение заданных времени и температуры.

Появление на пластинке пленок или налетов черного, серого или темно-коричневого цвета, или черных точек является признаком наличия в топливе свободной серы или активных сернистых соединений.

8. Определение содержания серы проводится методом инфракрасной спектроскопии. Наличие сернистых соединений в топливе повышает токсичность отработавших газов как за счет увеличения в них концентрации оксидов серы и твердых частиц, так и опосредованно – за счет снижения эффективности и надежности работы современных систем управления составом отработавших газов.

9. Температурой вспышки в закрытом тигле называется наименьшая температура летучего конденсированного вещества, при которой пары над поверхностью вещества способны вспыхивать в воздухе под воздействием источника зажигания, однако, устойчивое горение после удаления источника зажигания не возникает. Вспышка – быстрое сгорание смеси паров летучего вещества с воздухом, сопровождающееся кратковременным видимым свечением.

Температуру вспышки следует отличать как от температуры воспламенения, при которой горючее вещество способно самостоятельно гореть после прекращения действия источника зажигания, так и от температуры самовоспламенения, при которой для инициирования горения или взрыва не требуется внешний источник зажигания.

10. Октановое число используется в качестве шкалы оценки бензина. Этот показатель характеризует детонационную стойкость топлива, т.е. возможность топлива сопротивляться самопроизвольному воспламенению при сжатии. Высокие значения октанового числа бензина свидетельствуют об отсутствии или минимальном присутствии возможности детонации, а также о том, что при высоком показателе компрессии двигатель способен развивать больше крутящего момента при одном и том же объеме израсходованного топлива.

Для определения октанового числа используются методы косвенной оценки детонационной стойкости по физико-химическим показателям и характеристикам низкотемпературной реакции газофазного окисления, имитирующего предпламенные процессы. Октановое число определяется по двум методам – исследовательскому и моторному. Исследовательский метод позволяет исследовать детонационную стойкость топлива по отношению к эталонному, моторный метод определяет устойчивость бензина к детонации при максимальной мощности работы двигателя в режиме увеличенной температуры.

11. Цетановый индекс служит средством оценки цетанового числа дизельного топлива (характеристика воспламеняемости дизельного топлива, определяющая период задержки горения рабочей смеси (промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения)). Чем выше цетановое число, тем меньше задержка и тем более спокойно и плавно горит топливная смесь. Цетановый индекс определяется расчетным методом. Сущность данного метода заключается в определении по стандартизированным методикам плотности топлива при температуре 15 ºС и температур, при которых перегоняется 10 об. %, 50 об. % и 90 об.% пробы и расчете цетанового индекса по этим данным.

12. Качественный и количественный состав пиролизной жидкости проводится методом газожидкостной хромотографии.

13. Определение стойкости резин к воздействию пиролизной жидкости основано на оценке свойств (масса, размеры) до и после погружения в испытательную жидкость при заданных температуре и времени и позволяет получить информацию о поведении резиновых изделий при эксплуатации в контакте с пиролизной жидкостью.

© 2019. Aeroenergoprom Plant.              Unser YouTube Kanal:

  • YouTube Социальные Иконка