生物质燃料分析与测试实验报告

生物质燃料分析与测试实

验报告

Prepared on 22 November 2020

生物质燃料分析与测试

实验报告

学院：可再生能源学院

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目录

元素分析实验

依据标准：GB/T25214—2010煤中全硫测定红外光谱法

DL/T568—1995燃料元素的快速分析方法（高温燃烧红外热导法）

1.原理

2.试剂和材料

3.仪器设备

4.实验步骤

实验之前须用标准物质标定6组。

实验时取一锡箔模具，称取30mg废液，由于液体有一定挥发性，所以重量会一直降低，需迅速放入压模机中封口，然后再于天平中称量。将试样重量输入系统，把包好的试样按序号放入元素分析仪的放样口中。元素分析仪会自动测量样品中的N、C、H、S含量。

5.数据处理

品的水分含量为10%。

干燥基：

空干基：

干燥无灰基：

6.原始数据

见附录

热值测定实验

依据标准：GB--213-2008煤的发热量测定方法

1.原理

（1）高位发热量

煤（生物质燃料）的发热量在氧弹热量计中进行测定。一定量的分析试样在氧弹热量计中，在充有过量氧气的氧弹内燃烧，热量计的热容量通过在相近条件下燃烧一定量的基准量热物苯甲酸来确定，根据试样燃烧前后量热系统产生的温升，并对点火热等附加热进行校正后即可求得试样的弹筒发热量。

从弹筒发热量中扣除硝酸形成热和硫酸校正热（氧氮反应中形成的水合硫酸与气态二氧化硫的形成热之差）即得高位发热量。

（2）低位发热量

煤（生物质燃料）的恒容低位发热量和恒压低位发热量可以通过分析试样的高位发热量计算。计算恒容低位发热量需要知道煤样（生物质燃料）中水分和氢的含量。原则上计算恒压低位发热量还需知道煤样（生物质燃料）中氧和氮的含量。

2.试剂和材料

3.仪器设备

4.测定步骤

取一洁净的坩埚，称取试样，使试样的体积为坩埚容积的1/3-1/2（本文的实验材料为秸秆）。将坩埚置于弹芯上，把金属点火丝固定在弹芯上，是其余

试样接触而又不接触坩埚。用量筒称取10ml 去离子水，倒入弹筒内，小心将弹芯放入弹筒中，拧紧弹盖。竖直拿取氧弹置于氧弹量热仪中。输入试样重量（），启动程序，仪器会自动向氧弹中充氧，并调节内外筒温差。点火，燃烧完成后，程序自动输出弹筒发热量等数据。实验完毕，氧弹上升，待放完弹筒内气体后，取下氧弹清洗并擦干。

5.数据处理

空干基高位发热量(),,,,94.1gr ad b ad b ad b ad Q Q S Q α=-+，,b ad

Q ——弹筒发热量

本实验中,,17.232/gr ad b ad Q Q MJ kg

== 干燥基高位发热量

,,100100

17.23219.147/10010010gr d gr ad ad Q Q MJ kg

M =⨯=⨯=--

2）低位发热量（恒容）

热值测定样品均为干燥基，假设样品的H 含量（干燥基）为5%，空干基的水分含量为10%

空干基： 干燥基：

6.原始数据

见附录

灰熔点测定实验

依据标准：GB/T219-2008

灰锥熔融特性示意图

1.术语定义

如上图所示，将灰锥的熔融特性划分为四个阶段：

变形温度deformationtemperature(DT)

灰锥尖端或棱开始变圆或弯曲时的温度。

软化温度spheretemperature(ST)

灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球形时的温度。

半球温度hemispheretemperature(HT)

灰锥形变至近似半球形，即高约等于底长的一半时的温度。

流动温度flowtempetature(FT)

灰锥熔化展开成高度在以下的薄层时的温度。（本实验中以灰锥基本无形边时的温度为流动温度）

2.试剂和材料

3.仪器设备

4.实验条件

实验气氛为弱还原性气氛，本次实验选取封碳法控制。

5.实验步骤

1）灰锥的制做

取提前预备好的灰渣灰，研磨至粒径以下。取1～2g灰渣灰放在培养皿中，用数滴糊精溶液润湿并调成可塑状，然后用小尖刀铲入灰锥模具中挤压成型。用小尖刀将模内灰锥小心的推至瓷板上，与空气中风干备用。

2）在弱还原性气氛中测定

用糊精溶液将灰锥固定在灰锥托板的三角坑内，并使灰锥垂直于底面的侧面与托板表面垂直。

在刚玉杯内放入足够量的碳物质（石墨在下，活性炭在上）将带灰锥的托板置于刚玉杯上。

打开高温炉炉盖，将刚玉舟徐徐推入颅内、至灰锥位于高温带并紧邻热电偶热端。

关上炉盖，开始加热并控制升温速度为：

900℃以下，15～20℃/min；（本实验为℃/min）

900℃以上，5±1℃/min。

实验过程中，仪器会在900℃以上开始记录图像，每度拍摄一张，待炉温升至1500℃时程序自动停止，实验结束。然后观察记录下来的图像，判定四个特征温度。

6.实验结果

DT：1137℃

ST：1155℃

HT：1168℃

FT：1203℃

7.原始数据

见附录

同组人：能科1101班赵安丽

工业分析实验

依据标准：GB/T22—2008

1.原理

称取1g 生物质样品，放在带盖的瓷坩埚中，在900±10℃下，隔绝空气加热7min 。以减少的质量占样品质量的质量分数，减去该样品的水分含量作为该样品的挥发分。

2.试剂

3.仪器设备

4.实验步骤

在预先于900℃温度下灼烧至质量恒定的带盖瓷坩埚中，称取固体生物质燃料试样1±，称准至。然后轻轻振动坩埚使试样摊平，盖上盖，放在干过架上。本实验试样为玉米杆，共两组样品。

将马弗炉预先加热至起始温度900±10℃左右。打开炉门，迅速将放有坩埚的坩埚架送入恒温区，立即关上炉门并计时，准确加热7min 。坩埚即坩埚架放入后，要求炉温在3min 内恢复至900±10℃，此后保持在900±10℃，否则此次试验作废，加热时间包括温度恢复时间在内。

5.数据处理

已知工业分析样品均为干燥基，假设样品的灰分（干燥基）含量为15%

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