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煤炭化驗(yàn)設(shè)備儀器在檢測(cè)煤炭發(fā)熱量時(shí),其原理為煤炭在氧彈中,在有過剩的氧的情況下〔氧氣初始?jí)毫?.6~3.0MPa(26~30atm)〕,燃燒單位質(zhì)量的試樣所產(chǎn)生的熱量稱為彈筒發(fā)熱量。
1.燃燒產(chǎn)物為二氧化碳、硫酸、硝酸、呈液態(tài)的水和固態(tài)的灰。
2.任何物質(zhì)(包括煤)的燃燒熱,隨燃燒產(chǎn)物的最終溫度而改變,溫度越高,燃燒熱越低。因此,一個(gè)嚴(yán)密的發(fā)熱量定義,應(yīng)對(duì)燒燒產(chǎn)物的溫度有所規(guī)定。
3.在實(shí)際測(cè)定發(fā)熱量時(shí),由于具體條件的限制,把終點(diǎn)溫度限定在一個(gè)特定的溫度或一個(gè)很窄的范圍內(nèi)都是不現(xiàn)實(shí)的。溫度每升高1K,煤和苯甲酸的燃燒熱約降低0.4~1.3J/g。當(dāng)按規(guī)定在相近的溫度下標(biāo)定熱容量和測(cè)定發(fā)熱量時(shí),溫度對(duì)燃燒熱的影響可近于完全抵銷,而無需加以考慮。
4.煤在工業(yè)裝置的實(shí)際燃燒中,硫只生成二氧化硫,氮?jiǎng)t成為游離氮,這是同氧彈中的情況不同的。由彈筒發(fā)熱量減掉稀硫酸生成熱和二氧化硫生成熱之差以及稀硝酸的生成熱,得出的就是高位發(fā)熱量。
5.因?yàn)閺椡舶l(fā)熱量的測(cè)定是在恒定容積(即彈筒的容積)下進(jìn)行的,由此算出的高位發(fā)熱量也相應(yīng)地稱為恒容高位發(fā)熱量,它比工業(yè)上的恒壓(即大氣壓力)狀態(tài)下的發(fā)熱量約低8~16J/g,一般可忽略不計(jì)。
6.工業(yè)燃燒與氧彈中燃燒的另一個(gè)不同的條件是:在前一情況下全部水(包括燃燒生成的水和煤中原有的水)呈蒸汽狀態(tài)隨燃燒廢氣排出,在后一情況下水蒸氣凝結(jié)成液體。由恒容高位發(fā)熱量減掉水的蒸發(fā)熱,得出的就是恒容低位發(fā)熱量。
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