Определение содержания азота, серы и водорода в конденсированном топливе с использованием калориметра

И. И. Феоктистов; С. Н. Петин; Д. А. Шульга; Д. В. Маленко; М. С. Мосин

doi:10.71759/yq2f-bj21

Определение содержания азота, серы и водорода в конденсированном топливе с использованием калориметра

И. И. Феоктистов, С. Н. Петин, Д. А. Шульга, Д. В. Маленко, М. С. Мосин

Аннотация

Представлена методика совместного определения компонентов элементного состава и теплоты сгорания конденсированного топлива на базе калориметра (калориметрической бомбы). Верификация методики выполнена путем сопоставления результатов с данными инструментального CHSN-анализа. Установлено, что полученные по методике значения серы, азота и водорода обладают достаточной воспроизводимостью для анализа конденсированного топлива. Проведен статистический анализ значений теплоты сгорания исследуемых образцов. Полученное распределение значений теплоты сгорания косвенно подтверждает воспроизводимость условий проведения эксперимента и достоверность определяемых значений компонентов состава топлива. Сделан вывод о возможности применения разработанной методики в химико-технических лабораториях для контроля характеристик топлива, а также ее применения для организации качественного регулирования режимов работы теплотехнического оборудования.

Ключевые слова

конденсированное топливо, калориметр (калориметрическая бомба), теплота сгорания, элементный состав, экспресс-анализ

Полный текст:

PDF

Литература

Revenko, A. G. Study of the chemical composition of coal and coal ash by x-ray fluorescence method: A review / A. G. Revenko, G. V. Pashkova // x-ray Spectrometry. — 2025. — Vol. 54. — P. 159 – 170.

Khoyutanov, E. A. Procedure for estimating natural and technological components in ash content of produced coal / E. A. Khoyutanov, V. L. Gavrilov // Journal of Mining Science. — 2018. — Vol. 54. No. 5. — P. 782 – 792.

ГОСТ Р. 55661–2013 Топливо твердое минеральное. Определение зольности. — М.: Стандартинформ. — 2014.

ГОСТ Р 50255–92. Топливо твердое минеральное. Методы определения азота. — М.: Изд-во стандартов, 1992. — 15 с.

Dai, S. Valuable elements in Chinese coals: a review / S. Dai, X. Yan, C. R. Ward, et al. // International Geology Review. — 2016. – Vol. 58. — P. 1 – 31.

Зауэр, E. A. Современные автоматические CHNS / O / X-анализаторы органических соединений / E. A. Зауэр // Аналитика и контроль. — 2018. — Т. 22. — № 1. — С. 6 – 19.

ГОСТ 147–2013. Топливо твердое минеральное. Определение высшей теплоты сгорания и расчет низшей теплоты сгорания. — М.: Стандартинформ, 2014. — 60 с.

Vilakazi, L. Estimation of gross calorific value of coal: A literature review / L. Vilakazi, D. Madyira // International Journal of Coal Preparation and Utilization. — 2025. — Т. 45. — № 2. — С. 390 – 404.

Федорова, Н. И. Зависимость теплоты сгорания углей от их химического состава / Н. И. Федорова, Е. С. Михайлова, З. Р. Исмагилов // Химия в интересах устойчивого развития. — 2015. — Т. 23. — № 2. — С. 135 – 138.

Annamalai, K. Technical notes: estimation of gross heating values of biomass fuels / K. Annamalai, J. M. Sweeten, S. C. Ramalingam // Transactions of the ASAE. — 1987. — Т. 30. — № 4. — С. 1205 – 1208.

Ryemshak, S. A. Proximate analysis, rheological properties and technological applications of some Nigerian coals / S. A. Ryemshak, A. Jauro // International Journal of Industrial Chemistry. — 2013. — Т. 4. — № 1. — С. 7.

Tan, P. Estimation of higher heating value of coal based on proximate analysis using support vector regression / P. Tan, et al. // Fuel Processing Technology. — 2015. — Т. 138. — С. 298 – 304.

Kavšek, D. Characterization of Slovenian coal and estimation of coal heating value based on proximate analysis using regression and artificial neural networks / D. Kavšek, A. Bednárová, M. Biro, et al. // Central European Journal of Chemistry. — 2013. — Т. 11. — № 9. — С. 1481 – 1491.

ГОСТ Р 52911–2013. Топливо твердое минеральное. Методы определения общей влаги. — М.: Стандартинформ, 2014. — 20 с.

Петин, С. Н. Экспериментальное определение доли водорода, влажности и зольности в конденсированном топливе: практикум / С. Н. Петин, И. И. Феоктистов, А. А. Валинеева и др. — М.: Издательство МЭИ, 2025. — 68 с.

Бураков, И. А. Разработка энерготехнологических заводов и оценка возможности их применения на территории Российской Федерации / И. А. Бураков, А. Ю. Бураков, И. С. Никитина и др. // Новое в российской электроэнергетике. – 2018. – № 12. — С. 34 – 48.

Валинеева, А. А. Разработка реактора торрефикации древесных пеллет / А. А. Валинеева, С. К. Попов // Актуальные вопросы энергетики. – 2024. – Т. 6, № 1. – С. 2–9.

DOI: http://dx.doi.org/10.71759/yq2f-bj21