Низшая теплота сгорания древесины в заданные моменты времени
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ность), Experiment init (инициализация эксперимента) и Unit (единица). При помощи TAB передвигаем курсор в конфигурационный блок Operating mode и при помощи стрелок "вверх"/"вниз" выбираем настройку Adiabatic и нажимаем клавишу "пробел", в Experiment init - Standard, в Unit - Joule/g. Нажимаем ОК;
Рис. 4.1 Диалоговое окно "Настройки"
е) заправляем сосуд разложения образцом древесины.
Рис. 4.2 Составные части бомбы
Выполняем следующие шаги по подготовке кодированного сосуда разложения:
) отвинчиваем ввёртыш и при помощи рукоятки снимаем;
Рис. 4.3 Сосуд разложения
) хлопковый фитиль с петлёй зафиксируем на середине зажигательной проволоки;
Рис. 4.4 Зажигательная проволока
)взвешиваем образцы древесины и помещаем в тигель;
) открываем диалоговое окно Sample для введения параметров;
)вводим вес сжигаемого образца в блок Weighed in quantity ("Дозированное количество"). При помощи клавиши TAB Мы перемещаем курсор в нижеперечисленные вводные блоки:
QExtran 1:
По умолчанию здесь появляется величина 120 Дж. Она соответствует тепловой энергии, образованной электрическим зажиганием, и теплоте сгорания хлопкового фитиля, который можно приобрести от IKA.
Рис. 4.5 Диалоговое окно Sample
Bomb: вводим 1/1
ОК побуждает систему принять введённые в диалоговый блок данные. 5.
С этого момента внизу экрана появляется сообщение Воmb . Это означает, что теперь можно погрузить сосуд разложения в измерительную камеру;
) поместите тигель в тигельный зажим;
) при помощи пинцета направляем хлопковый фитиль так, чтобы он погрузился в тигель и соприкоснулась с образцом. Это гарантирует зажигание образца хлопковым фитилём;
Рис. 4.6 Тигель в тигельном зажиме
8) налить в сосуд разложения 50 мл дистиллированной воды;
)устанавливаем крышку сосуда разложения и заворачиваем ввёртыш.
ж) осторожно направляем сосуд разложения, пока он не сомкнётся с наполняющей головкой открытой измерительной крышки.
Теперь сосуд разложения погружён в вертикально в принимающую деталь (для полной уверенности проверьте визуально).
Рис. 4.7 Правильность установки сосуда разложения
термохимия калориметр пожар сгорание
Как только электрическая цепь сосуда разложения замыкается через зажигательную проволоку, калориметр приходит в состояние готовности. Сообщение Bomb изменится на табло задания Start функциональной клавиши;
з) активизируем Start. Закрывается крышка измерительной камеры. Затем сосуд разложения наполняется кислородом. Далее внутренний сосуд наполняется водой. Как только система начинает эксперимент, табло отображает график изменения в единицу времени температуры во внутреннем сосуде;
и) при завершении измерения открывается крышка измерительной камеры, и из сосуда разложения выпускается давление. В то же время опорожняется внутренний сосуд. После этого полностью открывается крышка измерительной камеры. Как только внизу экрана появится сообщение Bomb N, Вы можете вынуть сосуд разложения;
к) открываем сосуд разложения и проверяем тигель на предмет неполного сгорания. Если сгорание было неполным, не допускается использовать результаты эксперимента для градуировки, и следует повторить эксперимент. Если сгорание было полным, записываем полученные значения низшей теплоты сгорания образца древесины;
л) аналогично проводим опыты для других образцов древесины, полученные результаты заносим в таблицу 5.2.
. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИЗШЕЙ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ ОТ СТЕПЕНИ ЕЕ РАЗЛОЖЕНИЯ НА ПОЖАРЕ
В качестве исследуемых образцов использовали следующие породы древесины: береза, дуб, сосна, осина, груша. Содержание органических веществ в древесине разных пород указаны в табл. 5.1.
Таблица 5.1 - Содержание органических веществ в древесине
Органические вещества.Содержание органических веществ, % от массы абсолютно сухой древесины.березадубсоснаосинагрушаЦеллюлоза, свободная от пентозанов47,2047,7556,5047,8048,40Лигнин19,1027,7227,0521,6729,89Пентозаны28,7023,4010,4523,525,30
В среднем можно принять, что в древесине хвойных пород содержится 48-56% лигнина, 23-26% гемицеллюлоз (10-12% пентозанов и около 13% гексозанов); в то же время древесина лиственных пород содержит 46-48% целлюлозы, 19-28% лигнина, 26-35% % гемицеллюлоз (23-29% пентозанов и 3-6% гексозанов.
Зависимость разложения массы и степени разложения во времени древесины показаны на рисунках 5.1 и 5.2.
Результаты проведенного калориметрического анализа для исследуемых пород древесины сведены в таблицу 5.2
Таблица 5.2- Результаты эксперимента
Низшая теплота сгорания/ ПородаНизшая теплота сгорания QH, МДж/кгсвежая (влажная)сухая (обезвоженная)без гемицеллю лозыбез гемицеллю лозы и целлюлозыраспад древесины 90-95%Береза12,885 (20% влажн.)19,42120,44318,72418,609Дуб15,559 (16% влажн.)19,120,74518,41619,203Сосна14,618 (15% влажн.)19,47219,31418,06617,844Осина13,448 (18% влажн.)18,26917,16715,93616,301Груша14,083 (16% влажн.)18,71320,41618,16518,452Составвлага, гемицеллюлоза, целлюлоза, лигнин.гемицеллюлоза, целлюлоза, лигнин.целлюлоза, лигнин.лигнинуглерод
По полученным результатам построены гистограммы низшей теплоты сгорания для исследуемых пород древесины при разной степени термического разложения:
Условные обозначения:
. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЛУЧЕННОГО РЕЗУЛЬТАТА
<