Xác định hàm lượng chất bốc

Thử nghiệm Xác định hàm lượng chất bốc của Than và nhiên liệu khoáng rắng theo TCVN174:2011 (ISO 562:2010) tại Viện Đo lường Kiểm định và Thử nghiệm IMIT.

1. Xác định hàm lượng chất bốc là gì?

Chất bốc là những chất khí dễ bắt cháy, nó là sản phẩm của quá trình phân hủy nhiệt của nhiên liệu. Độ bốc được ký hiệu là V và được tính bằng %. Nói cách khác, khi nhiên liệu được đem đốt trong môi trường không có oxy thì mối liên kết giữa các phần tử chất hữu cơ bị phá vở. Quá trình đó gọi là quá trình phân hủy nhiệt. Sản phẩm của quá trình thường là những chất bốc, bao gồm các khi Hydro, cacbua hidro, cacbon oxit. Độ bốc cũng là một yếu tố gây ảnh hưởng đến quá trình đốt và chất lượng than không nhỏ.

2. Tại sao phải xác định hàm lượng chất bốc

Chất bay hơi (VM) là phần trăm khối lượng mất mát, được điều chỉnh theo độ ẩm, khi than được đốt nóng tiếp xúc với không khí ở điều kiện tiêu chuẩn.

VM là một tham số quan trọng đối với người dùng cuối than. Đối với than luyện kim, VM ảnh hưởng đến cường độ than cốc và cân bằng khí. Nếu VM quá cao, nó có thể làm giảm năng suất than cốc. Đối với than nhiệt điện, VM ảnh hưởng lớn đến tính chất bắt lửa và cháy của than. VM được đẩy ra khỏi nhiên liệu khi nhiên liệu được đốt nóng và bắt lửa dễ dàng, do đó hỗ trợ quá trình đánh lửa của than.

Trong quá trình nhiệt phân, nhiên liệu được đốt nóng trong điều kiện không có oxy và chất bay hơi và nước liên kết vốn có trong nhiên liệu được đẩy ra ngoài để tạo thành hơi bao gồm chủ yếu là hắc ín, dầu và khí. Chất bốc cao trong nhiên liệu là điều không mong muốn vì nó tạo ra nhiều hắc ín hơn, gây ra các vấn đề cho động cơ đốt trong. Chất bay hơi trong nhiên liệu quyết định thiết kế của bộ khí hóa và bố trí của hệ thống làm mát và làm sạch khí để loại bỏ hàm lượng hắc ín.

Nguyên tắc chung là khi VM giảm và tỷ lệ nhiên liệu (tỷ lệ nhiên liệu = cacbon cố định / VM) tăng lên, than trở nên khó cháy hơn và cháy chậm hơn. Hàm lượng VM thường được sử dụng như một dấu hiệu cho thấy sự dễ cháy của than. Tỷ lệ nhiên liệu thường được tính toán để hỗ trợ thiết kế lò hơi. Một số công ty điện lực đặt giới hạn tối đa cho VM vì sợ cháy và nổ nhà máy.

3. Xác định hàm lượng chất bốc như thế nào?

Thử nghiệm xác định hàm lượng chất bốc của than

Trước khi thử nghiệm than hoặc nguyên liệu khoáng rắn, độ ẩm được loại bỏ và được ghi lại là độ ẩm còn lại. Thử nghiệm chất bay hơi xảy ra sau khi mẫu khô. Trong thử nghiệm, một mẫu than được nghiền thành -60 mesh (kích thước hạt nhỏ hơn hoặc bằng 250 micron), được cân và chịu nhiệt cao trong môi trường khí nitơ tinh khiết, và sau đó được cân lại. Sự khác biệt là phần trăm trọng lượng bị mất đi do khí thải trong quá trình đốt cháy, phải là chất bay hơi trong mẫu.