Определение влаги косвенными методами путем высушивания навесок угля

Весовое определение содержания влаги

Весовое определение влаги в угле производят на установке (рис. 11) путем отгонки воды из навески угля в токе азота при температуре 105 - 110⁰ С, улавливания и определения количества испарившейся влаги. В качестве поглотителя влаги используют хлорнокислый магний или серную кислоту.

Рис. 11. Установка для весового определения влаги.

Установка состоит из системы для подачи азота, поглотительной системы для улавливания паров воды, выделяющихся при нагревании навески испытуемого угля, и сушильного шкафа.

Система для подачи азота имеет баллон 1, заполненный азотом, содержащим не более 0,5% кислорода, редуктор 2, моностат 3 для поддержания постоянного давления в системе, осушительную колонку 4 и U-образную трубку 5, заполненные хлорнокислым магнием, реометр 6 для измерения расхода азота.

Поглотительная система состоит из основной и контрольной U-образных трубок 7, 8, заполненных хлорнокислым магнием, и гуська 9 с серной кислотой, не позволяющей влаге из воздуха попасть в систему. Если в качестве поглотителя влаги применяют серную кислоту, то вместо U-образных трубок используют калиаппарат и вместо осушительной колонки - склянку Дрекселя.

Сушильный шкаф 10 с электрическим или газовым обогревом имеет устойчивую температуру нагрева 105 - 110⁰ С. На задней стенке шкафа делают отверстия 11 и подставку для помещения в шкаф пробирок с навесками угля. В шкафу имеется гнездо для термометра 13.

Установка рассчитана для проведения одновременно анализа двух навесок угля.

Предварительно производят контрольный опыт без навески угля. К взвешенным U-образным трубкам для осушения азота и поглощения паров влаги из угля присоединяют при помощи эластичных резиновых трубок пробирки, которые затем помещают в нагретый до температуры 105 - 110⁰ С сушильный шкаф. Устанавливают скорость подачи азота в систему 100 - 120 мл/мин, проверяют систему на герметичность и продувают ее в течение 20 - 30 мин. Затем вынимают пробирки из шкафа, охлаждают в струе азота, отсоединяют от системы, закрывают пробками и через 15 - 20 мин взвешивают.

Изменение веса трубок поглотительной системы должно быть не более 0,0010 г. В противном случае устанавливают причины увеличения веса поглотителей и после устранения их контрольный опыт повторяют.

0пределение содержания влаги проводят в следующем порядке. Навески 1 ± 0,01 г аналитической пробы угля берут в пробирку, распределяя их ровным слоем по длине пробирок. Закрывают пробирки пробками со вставленными в них трубками для входа и выхода азота. Подсоединяют трубки к системе подачи азота и к поглотительной системе. Помещают пробирки в сушильный шкаф, нагретый до температуры 105 - 110⁰ С. Пропускают через систему азот (100 - 120 мл/мин) в течение 1 ч при определении содержания влаги в каменных углях и в течение 2 ч при определении содержания-влаги в бурых углях.

Не вынимая пробирок из сушильного шкафа, закрывают входную и выходную трубки, отсоединяют U-образные трубки поглотительной системы, оставляют пробирки на 15 - 20 мин в весовой комнате, а затем взвешивают. Проводят 20-минутные контрольные просушки навесок угля, пока увеличение в весе поглотительных трубок не будет превышать 0,0010 г.

Можно не производить контрольного просушивания при сушке каменных углей в течение 1,5 - 2,0 ч и сушке бурых углей 2,5 - 3,0 ч.

Содержание влаги в аналитической пробе угля вычисляют по формуле

W^a=(G₁-G₂/G)100, %,

где G₁ - увеличение веса основной поглотительной трубки при нагревании навески угля, г; G₂ - увеличение веса контрольной поглотительной трубки, г; G - навеска угля, г.

Вычисление результатов анализа производят с точностью до 0,01%. Окончательный результат округляют до десятых долей процента. Допускаемое расхождение результатов определений содержания влаги составляет 0,3%.

Сущность метода определения влаги заключается в высушивании навесок угля в сушильном шкафу при заданной температуре и вычислении содержания влаги в угле по убыли веса навески при высушивании.