固体废物热值测定实验新.ppt

固体废物热值测定实验  东华大学 环境科学与工程学院 实验中心 一、实验目的 要使物质维持燃烧，就要求其燃烧释放出来的热量足以提供加热废物到达燃烧温度所需要的热量和发生燃烧反应所必须的活化能。否则，就要消耗辅助燃料才能维持燃烧。有害废物焚烧，一般需要热值为18600 kJ/kg。采用氧弹热量计可测定固体废物的发热量或固体废物的热值。 通过本实验要求掌握热值测定方法和氧弹热量计的基本操作方法。 二、实验原理 任何一种物质，在一定的温度下，物料所获得的热量（Q）： Q=C · Δt = mq 式中C —— 热容量，J/K； m —— 质量，g Δt —— 初始温度与燃烧温度之差，K； q —— 物料发热量。 所以，热容量（C）： C= 在操作温度一定、热量计中水体积一定、水纯度稳定的条件下，C为常数，氧弹热量计系统的热容量也是固定的，当固体废物燃烧发热时，会引起热量计中水温变化（Δt），通过探头测定而得到固体废物的发热量。 发热量（q）为: q = 式中 m —— 待测物质量。 附录一： 1、热容量（J/℃）计算公式 式中：E —— 热量计热容量，J/℃； Q1 —— 苯甲酸标准热值，J/g； M1 —— 苯甲酸重量，g； Q2 —— 引燃（点火）丝热值，J/g； M2 —— 引燃（点火）丝重量，g； V —— 消耗的氢氧化钠溶液的体积，ml； Q3 —— 硝酸生成热滴定校正（0.1mol的硝酸生成热 为5.9J），J/g； ΔT—— 修正后的量热体系温升，℃；计算方法如下：ΔT = (tn – t0) +Δθ 式中：V0和Vn —— 初期和末期的温度变化率，℃/30s； θ0和θn —— 初期和末期的平均温度，℃； n —— 主期读取温度的次数； ti —— 主期按次序温度的读数； 2、试样热值（J/g）的计算公式 式中：∑Gd —— 添加物产生的总热量，J； G —— 试样重量，g； 其它符号同上式。 附录二：仪器使用方法 （1）、一开机后，只要不按“点火”键，仪器逐次自动显示温度数据100个，测温次数从00 99递增，每半分钟一次，并伴有蜂鸣器的鸣响，此时按动“结束键”键或“复位”键能使显示测温次数复零。 （2）、按动“点火”键后，氧弹内点火丝得到约24 V交流电压，从而烧断点火丝，点燃坩埚中的样品，同时，测量次数复零。以后每隔半分钟测温一次并贮存测温数据共31个，当测温次数达到31后，测温次数就自动复零。 （3）当样品燃烧，内筒水开始升温，平缓到顶后，开始下降，当有明显降温趋势后，可按“结束”键，然后按动“数据”键，可使00次、01次、02次……一直到按“结束”键时的测温次数为止的测量温度数据重新逐一在五位数码管上显示出来，操作人员可进行记录和计算，或与实时笔录的温度数据（注：电脑贮存的数据是蜂鸣器鸣响的那一秒的温度值）核对后计算ΔT和热值。当操作人员每按一次“数据”键，被贮存的温度数据和测温次数自动逐个显示出来，方便操作人员查看测温记录。 注：在读取数据状态，“点火”键不起作用，若需重新测量，必须先按“结束”键，使仪器回到测温状态。 （4）按“复位”键后，可重新实验。 （5）关掉电源，原贮存的温度数据也将自动被清除。 三、实验设备和仪器 四、实验步骤 （5）接上点火导线，并连好控制箱上的所有电路导线，盖上盖，将测温传感器插入内筒，打开电源和搅拌开关，仪器开始显示内筒水温，每隔半分钟蜂鸣器报时一次； （6）当内筒水温均匀上升后，每次报时时，记下显示的温度。当记下第10次时，同时按“点火”键，测量次数自动复零。以后每隔半分钟贮存测温数据共31个，当测温次数达到31次后，按“结束”键表示试验结束（若温度达到最大值后记录的温度值不满10次，需人工记录几次）； （7）停止搅拌，拿出传感器，打开水筒盖（注意：先拿出传感器，再打开水筒盖），取出内筒和氧弹，用放气阀放掉氧弹内的氧气，打开氧弹，观察氧弹内部，若有试样燃烧完全，试验有效，取出未烧玩的点火丝称重，若有试样燃烧不完全，则此次试验作废； （8）用蒸馏水洗涤氧弹内部及坩埚并擦拭干净，洗夜收集至烧杯中的体积约150－200毫升； （9）将盛有洗夜的烧杯用表面皿盖上，加热至沸腾5分钟，加2滴酚酞指示剂，用0.1M的氢氧化钠标准溶液滴定，记录消耗的氢氧化钠溶液的体积，如发现在坩埚内或氧弹内有积炭，则此次试验作废； 2、样品热值的测定 将固体废物1.0g左右样品，同法进行上述实验。 六、注意事项 （1）点火丝不得掉到