Способ определения температуры возгорания твердых топлив Советский патент 1952 года по МПК G01N25/38 G01N25/14 

Знание истинной величины температуры возгорания твердых ТОПЛИВ имеет важное практическое значение; именно этнм обусловлено наличие большого количества разнообразных методов и приборов для определения температуры возгорания твердых ТОПЛИВ.

Известно, что переход из области окисления в область горения угля, сопровождающийся всеми явлениями горения - интенсивным уменьшением веса угля, дымообразованием, озолением угля и быстрым ростом температуры, происходит в максимуме кривой изменения веса угля при окислении его в струе воздуха при непрерывном нагревании. Таким образом, температура максимума веса угля при окислении в струе воздуха является температурой возгорания угля и ее величина определяется только природой угля и концентрацией кислорода.

Однако способ определения температуры возгорания по температуре, соответствующей максимуму экспериментальной кривой изменения веса топлива при непрерывном нагревании его в струе окисляющего газа, не обеспечивает получения достаточно точных результатов, а в ряде случаев вообще оказывается неприменимым. В частности, экспериментальные кривые изменения веса бурых и выветренных каменных углей в процессе окиапения при непрерывном нагревании не обнаруживают наличия максимума. Причина этого заключается в следуюн,е1М.

Процесс окисления угля сопровождается образованием уголькис.чородных комплексов, накапливающихся на поверхности угля и вызывающих увеличение веса угля. Процесс горения угля сопровождается, наоборот, интенсивным распадом комплексов с образованием газообразных продуктов и, следовательно, падением веса угля. Максимум веса угля при нагревании в воздухе имеет место при равенстве скоростей этих двух различно направленных процессов-увеличения веса в результате окисления и уменьщения веса в результате горения - и его температура характеризует переход в стадию доминирующего горения угля, т. е. истинную температуру возгорания. Однако в процессе нагревания накладывается еще и процесс термического разложения угля, усшшвающий уменьшение веса угля и, таким образом, смещающий максимум веса угля на экспериментальных кривых в стоьсну более низких температур.

Если термическое разложение в области температур, близких к возгоранию, значительно, как, например, у бурых и выветренных каменных углей, то его .влияние оказывается столь велико, что может привести даже к исчезновеипю максимума на криво) - изменения веса угля в процессе окисления.

С целью исключения влияния процесса термического разложения топлива при его нагревании предлагается производить два измерения в тех же условиях при непрерывном нагревании - одно в струе окисляющего газа (кислород, воздух) и другое в струе инертного газа - и судить об истинном изменении веса топлива, обусловленном лншь процессом взаимодействия окисляюпкго газа и испытуемого топлива, по разности обеих экспериментальных кривых.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором представлены экспериментальные кривые, полученные при иепрерывном нагревании бурого угля. Кривая / показывает изменение веса навески угля в воздухе и кривая 2 - изменение веса такой же навески в

азоте. Буквами ty и tn обозначены кривые повышения температуры угля и, соответственно, топлива. По экспериментальным кривым 1 к 2 построена кривая 3, соответствующая истинному изменению веса угля, обусловленном} лишь процессом взаимодействия его с окисляющим газом. Как показали опыты, эта кривая во всех случаях обнаруживает на чичие максимума, соответствующего температуре возгорания топлива. Для данного сорта угля эта температ -ра составляет 197.

Предмет и з о б р е т е ) и я

Способ определепия температуры возгорания твердых топлив по те.мпературе, соответствующей максимуму экспериментальной кривой изменения веса топлива при непрерывном нагревании его в струе окисляющего газа, отличающийся тем, что с целью исключеиия влияния процесса термического разложения топлива при его нагревании, производят второе измерение в тех же условиях при непрерывном нагревании в струе инертиого газа, и об истинном изменении веса топлива, обусловленном лишь процессом взаимодействия окисляющего газа и испытуемого топлива, судят по разности обеих экспериментальных кривых.