Oznacz zawart C i
H (analiza
element) -
określenie właściwości
paliwowych odpadów polega na oznacz zawart C, H, Cl, S, N. Jest
niezbędne przy bilansie materiałowym paleniska, jeżeli oblicza się
ilość O potrzebnego do pełnego spalenia subst org. Zasada–
oznacz polega na całkowit spaleniu odważki odpadów w strumieniu
powietrza w obecności subst utleniaj i katalizat; absorpcji
powstałych w wyniku spalania CO2 i H2O w odpowiednich urządz
absorpcyjnych; wagowym oznacz produkt spalania; obliczeniu zawart C i
H. Spalanie odpadów w łódeczce
odbywa się w rurze
kwarcowej, w której jest odpow wypełnienie. Całk spalanie w
600-700C zależy od czasu kontaktu palnej mieszaniny gazów z
rozżarzonym wypełnieniem rury
i od długości czasu
stałego nadmiaru O2 w gazach przepływających przez rurę.
Regulacja termicznego rozkładu analizowanej subst i szybkość
utleniania ma d. wpływ na uzyskane wyniki. Przy ogrzewaniu część
zw org paruje lub sublimuje, część ulega rozkładowi z
wydzieleniem palnych par v gazów i zwęgleniu. Zbyt szybkie
utlenianie subst spalanej może doprowadzić do niezupeł spalenia i
eksplozji w rurze. Spalanie subst org w
rurze odbywa się przy
zastos mikropalników.
Wypełnienie
rury do spalań
powinno być takie by produkty spalania jak chlorowce,
tlenki siarki i azotu
zostały związane lub przekształc w składniki chemicznie obojętne,
a CO2 i H2O powinny przejść do aparatów pochłaniających które
są za wypełnieniem na końcu rury. Do utleniania stosow są stałe
zw chem o działaniu utleniającym w podwyższ temp lub O2 w
obecności platyny (katalizat). Często obydwa jednocześnie.
Środki utleniające:
CuO, PbCrO4, MnO2. CuO
i PbCrO4 utleniają
subst org ilościowo już w temp <650-750C. Jeśli spalanie ma być
ilościowe to temp w której jest spalanie >=550C.
*Chromian
ołowiu może wiązać
tlenki siarki i chlorowce. Ditlenek
ołowiu- wiąże
chlorowce, tlenek siarki. Srebro-
do związania chlorków (w postaci siatki lub pasków w rurze ogrzane
do500C). Srebro
w wypełnieniu rury- wiąże
ilościowo tl siarki ale trzeba ↑temp do700C. Srebro
osadzone na tlenku glinu-
B. skutecznie zatrzymuje tlenki siarki i chlorowce.
*Najtru
usunąć NOx tworzące się przy spalaniu zw org zawieraj N. Iloś
NOx powst przy spalaniu zal od bud chem spalanej subst. Usuwa się go
przez redukcję za pomocą Cu
metalicznej lub
zatrzymanie
w rurze za pomocą odp środków pochłaniających. Ditlenek
ołowiu- do absorpcji
NOx. Stos w post granulowanej lub osadzony na azbeście włóknistym
lub pumeksie.
*Płuczka Drechsla wypeł H2SO4-
do wstępnego oczyszcz pow z kw gazów i kontr nat przepł pow. *Do
łączenia poszczególnych cz aparatury- węże polietylenowe lub
szlify.
*Do pochłan z pow kwaś gazów-
U rurka wypełniona granulatem wodorotlenku potasu, askarytem i
wapnem sodowanym.
*Do pochł wilgoci- U rurka wypeł
krzemionką aktywowaną.
-*Do wody- aparaty absorpcyjne
(rurka różowa) wypełnione bezwodnym chlorkiem wapnia, bezwod
siarczanem VI miedzi II, bezwod chlorkiem kobaltu i krzemionką
aktywowaną.
-*Do pochłaniania CO2- aparaty
absorpcyjne (U rurka szara) wypełnione wapnem sodowanym,
wodorotlenkiem sodowym, askarytem /azbest sodowany/ i nadchloranem
magnezowym.
Obliczenia: *zawartość węgla:
C=(mc*27,27)/m [%]; mc-przyrost masy U-rurki do absorpcji CO2[g];
m-masa próbki[g]; 27,27-współcz przeliczeniowy masy CO2 na C;
*Zawartość wodoru:
H=(mH*11,19)/m; mH-przyrost masy U-rurki pochłaniającej parę
wodną[g]; 11,19-współcz przeliczeniowy masy H2O na H.
Aby spr czy d. przeprowadz
analizę i określić skład subst org w odpadach- obliczyć: zawart
C w przel na substancję org w odpadach; zaw H w przel na subst org w
spalanych odpadach.
*Zaw subst org:
Xo=[(m-m1)/m]*100; m-masa próbki przed spaleniem; m1-masa próbki po
spaleniu; Zaw C w subs org: Co=(C/Xo)*100; Zaw H w subst org:
Ho=(H/Xo)*100
Ciepło spalania-
ilość ciepła wyraż w
KJ/kg spalanych odpadów, wydzielona podczas całkowit spalania w
bombie kal z wytworzeniem CO2,
tritl siarki, ditl azotu i skroplonej pary wodnej, pomniejszona o
ilość ciepła wydzielonego przy syntezie i rozpuszczeniu kw siark i
azotowego. Q=K(Dt-k)/m;
K-stała kalorymetru [J/0C];
m- odważka odpadów [g],
(Dt-k)- przyrost temp; Dt
= tn-to [0C],
tn- ostatni odczyt okr główn; to- ostatni odczyt okr początkowego;
k- poprawka na wym ciep z otocz- k=0,5(dh+dk)+(n-1)dk, dh- śr
przyrost temp na 1 min w początkowym, dk- śr przyrost temp na 1 min
w końcowym, n- czas głównego okresu. Zasada
ozn- polega
na całkowitym spaleniu próbki odpadów w atmosferze tlenu pod ciś
w bombie kal o znanej pojemności cieplnej i pomiarze przyrostu temp
wody znajdującej się w naczyniu kal. Znając ilość wydzielonych
składników kwaśnych, wart ciepl kalorymetru, przyrost temp wody, i
z uwzględnieniem poprawek na dodatkowe efekty cieplne i
promieniowanie można obliczyć wartość ciepła spalania.
Wart opałowa-
ilość ciepła wyraż w KJ/kg spalanych odpadów w palenisku
technicznym. Produkt. spalania są głównie CO2 ,SO2 ,tl azotu lub
azot w postaci gazowej oraz woda w postaci pary wodnej. Zasada:
Wart opałową oblicza się odejmując od ciep spalania ciepła
parowania wody i ciepła spalania wodoru, zawartych w badanej próbie
odpadów. Wzór Dulonga. W=
81C+290(H-
O/8) + 25S
- 6Wc; C-
zawart C[%]; H - zawart H[%]; S - zawart S; O- zawart O; WC
- zawart wilg [%].
Wart cieplna
kalorymetru K(stała kalorym)- ilość ciepła w J potrzebna do
ogrzania o 1C całego ukł kalorymetrycznego obejmującego całą
część pomiarową przyrządu: nacz kalorymetr napełnione wodą,
bombę kalorymetr zanurzoną w H2O, mieszad i termom. Wyk tak jak
przy cieple spalania tylko zamiast próbki spala się substancję
chem o znanym ciep spal (np kw benzoesowy, naftalen).
Właściw nawozowe-
Do najważniej wskaźników charakteryz właściw nawoz zalicza się:
*zawartość
ogólnej subst organicznej-
metoda polega na wagowym określeniu straty przy prażeniu odpadów w
temp500C (należy przestrzegać tej temp, gdyż w wyższych temp
następuje termiczny rozkład innych subst nieorg jak np węglanów
wapnia i magnezu). W czasie prażenia następuje spalenie wszystkich
subst org i C mineralnego, oraz utlenienie innych subst min np
siarczków, azotynów (wyst w małych il). Można więc przyjąć, że
wyrażona strata przy prażeniu odpowiada procentowej zawartości
ogólnej subst org w próbce odpadów. Zawart subst org w próbce X
obliczamy X =[(m1-m2)/m1]·100; m1-masa próbki przez prażeniem;
m2-masa próbki po prażeniu;
*zawart
C organicznego- metoda
polega na utlenieniu subst organicznych z zast metody tzw „mokrego
spalania”. Jest ona stosowana m innymi do oznacz subst próchniczych
w glebach. Polega ona na utlenieniu na gorąco próbki odpadów przy
użyciu dwuchromianu potasu w środow kw z zastosowaniem siarczanu
srebra jako kataliz. W czasie reakcji utleniania Cr VI z dichromianu
potasu zostaje zredukowany do Cr III:
3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=2Cr2(SO4)3+2K2SO4+3CO2+8H2O;
3C+4Cr6+3C4++4Cr3+.
Do oznaczania używamy nadmiaru dichromianu, by po reakcji pozostało
jeszcze około połowy w postaci niezredukowanej, którą to
miareczkuje się roztworem soli Mohra, wobec wskaźnika ferroiny:
K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4= Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+K2SO4+7H2O;
Cr6++3Fe2+Cr3++3Fe2+.
W metodzie tej ulegają utlenieniu tylko związki org, a więc te
które odgrywają rolę w kompostowaniu. Nie ulegają utlenieniu C
kamienny i koks, które występują w odpadach stosunkowo w dużych
ilościach. Zawart C org w badanej próbce X={[(a-b)·f·
0,0006]/m}·100; a(b)- objętość soli Mohra zużytej na miareczk
próby ślepej (odpadów); f- współcz korygu miano roztworu
6-wodnego siarczanu FeII i amonu na roztwór o c=0,2mol/l (f=1);
0,0006- ilość C odpowiad 1ml soli Mohra o c=0,2mol/l
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz