1、固體廢物熱值測定實(shí)驗(yàn)第1頁，共18頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)40分，星期二一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?要使物質(zhì)維持燃燒，就要求其燃燒釋放出來的熱量足以提供加熱廢物到達(dá)燃燒溫度所需要的熱量和發(fā)生燃燒反應(yīng)所必須的活化能。否則，就要消耗輔助燃料才能維持燃燒。有害廢物焚燒，一般需要熱值為18600 kJ/kg。采用氧彈熱量計(jì)可測定固體廢物的發(fā)熱量或固體廢物的熱值。通過本實(shí)驗(yàn)要求掌握熱值測定方法和氧彈熱量計(jì)的基本操作方法。第2頁，共18頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)40分，星期二二、實(shí)驗(yàn)原理 任何一種物質(zhì)，在一定的溫度下，物料所獲得的熱量（Q）：Q=C t = mq式中C 熱容量，J/K； m 質(zhì)量，g t

2、初始溫度與燃燒溫度之差，K； q 物料發(fā)熱量。所以，熱容量（C）： C= 第3頁，共18頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)40分，星期二在操作溫度一定、熱量計(jì)中水體積一定、水純度穩(wěn)定的條件下，C為常數(shù)，氧彈熱量計(jì)系統(tǒng)的熱容量也是固定的，當(dāng)固體廢物燃燒發(fā)熱時(shí)，會(huì)引起熱量計(jì)中水溫變化（t），通過探頭測定而得到固體廢物的發(fā)熱量。發(fā)熱量（q）為: q = 式中 m 待測物質(zhì)量。第4頁，共18頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)40分，星期二附錄一： 1、熱容量（J/）計(jì)算公式式中：E 熱量計(jì)熱容量，J/； Q1 苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)熱值，J/g； M1 苯甲酸重量，g； Q2 引燃（點(diǎn)火）絲熱值，J/g； M2 引燃

3、（點(diǎn)火）絲重量，g； V 消耗的氫氧化鈉溶液的體積，ml； Q3 硝酸生成熱滴定校正（0.1mol的硝酸生成熱 為5.9J），J/g； T 修正后的量熱體系溫升，；計(jì)算方法如下：T = (tn t0) +第5頁，共18頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)40分，星期二式中：V0和Vn 初期和末期的溫度變化率，/30s；0和n 初期和末期的平均溫度，；n 主期讀取溫度的次數(shù)；ti 主期按次序溫度的讀數(shù)；第6頁，共18頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)40分，星期二2、試樣熱值（J/g）的計(jì)算公式式中：Gd 添加物產(chǎn)生的總熱量，J； G 試樣重量，g；其它符號(hào)同上式。第7頁，共18頁，2022年，5月2

4、0日，9點(diǎn)40分，星期二附錄二：儀器使用方法（1）、一開機(jī)后，只要不按“點(diǎn)火”鍵，儀器逐次自動(dòng)顯示溫度數(shù)據(jù)100個(gè)，測溫次數(shù)從00 99遞增，每半分鐘一次，并伴有蜂鳴器的鳴響，此時(shí)按動(dòng)“結(jié)束鍵”鍵或“復(fù)位”鍵能使顯示測溫次數(shù)復(fù)零。（2）、按動(dòng)“點(diǎn)火”鍵后，氧彈內(nèi)點(diǎn)火絲得到約24 V交流電壓，從而燒斷點(diǎn)火絲，點(diǎn)燃坩堝中的樣品，同時(shí)，測量次數(shù)復(fù)零。以后每隔半分鐘測溫一次并貯存測溫?cái)?shù)據(jù)共31個(gè)，當(dāng)測溫次數(shù)達(dá)到31后，測溫次數(shù)就自動(dòng)復(fù)零。（3）當(dāng)樣品燃燒，內(nèi)筒水開始升溫，平緩到頂后，開始下降，當(dāng)有明顯降溫趨勢后，可按“結(jié)束”鍵，然后按動(dòng)“數(shù)據(jù)”鍵，可使00次、01次、02次一直到按“結(jié)束”鍵時(shí)的測溫次

5、數(shù)為止的測量溫度數(shù)據(jù)重新逐一在五位數(shù)碼管上顯示出來，操作人員可進(jìn)行記錄和計(jì)算，或與實(shí)時(shí)筆錄的溫度數(shù)據(jù)（注：電腦貯存的數(shù)據(jù)是蜂鳴器鳴響的那一秒的溫度值）核對(duì)后計(jì)算T和熱值。當(dāng)操作人員每按一次“數(shù)據(jù)”鍵，被貯存的溫度數(shù)據(jù)和測溫次數(shù)自動(dòng)逐個(gè)顯示出來，方便操作人員查看測溫記錄。注：在讀取數(shù)據(jù)狀態(tài)，“點(diǎn)火”鍵不起作用，若需重新測量，必須先按“結(jié)束”鍵，使儀器回到測溫狀態(tài)。（4）按“復(fù)位”鍵后，可重新實(shí)驗(yàn)。（5）關(guān)掉電源，原貯存的溫度數(shù)據(jù)也將自動(dòng)被清除。第8頁，共18頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)40分，星期二三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器 第9頁，共18頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)40分，星期二三、實(shí)驗(yàn)儀器氧

6、彈卡計(jì)氧氣鋼瓶氧氣減壓閥壓片機(jī)電子天平苯甲酸（A.R）萘（A.R）引燃專用鐵絲直尺臺(tái)秤或量筒溫度計(jì)（050）氧彈卡計(jì)安裝示意圖1、氧彈2、數(shù)字溫差測量儀3、內(nèi)桶4、拋光擋板5、水保溫層6、攪拌器其中2兼有數(shù)顯控制器的功能燃燒熱的測定第10頁，共18頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)40分，星期二氧彈構(gòu)造氧彈構(gòu)造1、厚壁圓筒2、彈蓋3、螺帽4、進(jìn)氣孔5、排氣孔6、電極（兼燃燒皿托架）7、燃燒皿8、另一電極（與4相連）9、火焰遮板（固定在8上）燃燒熱的測定第11頁，共18頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)40分，星期二 實(shí)驗(yàn)儀器氧彈式熱量計(jì)、氧氣充氧器、氧氣鋼瓶、苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、點(diǎn)火絲、固體廢物、蒸鎦

7、水、橡皮管、10mL量筒、分析天平、鑷子、剪刀、扳手等。第12頁，共18頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)40分，星期二 1、熱量計(jì)熱容量（E）的測定（1）先將外筒裝滿水，試驗(yàn)前用外筒攪拌器（手拉式）將外筒水溫?cái)嚢杈鶆?；?）稱取片劑苯甲酸1克（約2片），再稱準(zhǔn)至0.0002克放入坩堝中；（3）把盛有苯甲酸的坩堝固定在坩堝架上，將1根點(diǎn)火絲的兩端固定在兩個(gè)電極柱上，并讓其與苯甲酸有良好的接觸，然后，在氧彈中加入10毫升蒸餾水，擰緊氧彈蓋，并用進(jìn)氣管緩慢的充入氧氣直至彈內(nèi)壓力為2.83.0MPa大氣壓為止，氧彈不應(yīng)漏氣；（4）把上述氧彈放入內(nèi)筒中的氧彈座架上，再向內(nèi)筒中加入約3000克（稱準(zhǔn)至0.

8、5克）蒸餾水（溫度已調(diào)至比外筒低0.20.5左右），水面應(yīng)至氧彈進(jìn)氣閥螺帽高度的約2/3處，每次用水量應(yīng)相同； 四、實(shí)驗(yàn)步驟第13頁，共18頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)40分，星期二（5）接上點(diǎn)火導(dǎo)線，并連好控制箱上的所有電路導(dǎo)線，蓋上蓋，將測溫傳感器插入內(nèi)筒，打開電源和攪拌開關(guān)，儀器開始顯示內(nèi)筒水溫，每隔半分鐘蜂鳴器報(bào)時(shí)一次；（6）當(dāng)內(nèi)筒水溫均勻上升后，每次報(bào)時(shí)時(shí)，記下顯示的溫度。當(dāng)記下第10次時(shí)，同時(shí)按“點(diǎn)火”鍵，測量次數(shù)自動(dòng)復(fù)零。以后每隔半分鐘貯存測溫?cái)?shù)據(jù)共31個(gè)，當(dāng)測溫次數(shù)達(dá)到31次后，按“結(jié)束”鍵表示試驗(yàn)結(jié)束（若溫度達(dá)到最大值后記錄的溫度值不滿10次，需人工記錄幾次）；第14頁，

9、共18頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)40分，星期二（7）停止攪拌，拿出傳感器，打開水筒蓋（注意：先拿出傳感器，再打開水筒蓋），取出內(nèi)筒和氧彈，用放氣閥放掉氧彈內(nèi)的氧氣，打開氧彈，觀察氧彈內(nèi)部，若有試樣燃燒完全，試驗(yàn)有效，取出未燒玩的點(diǎn)火絲稱重，若有試樣燃燒不完全，則此次試驗(yàn)作廢；（8）用蒸餾水洗滌氧彈內(nèi)部及坩堝并擦拭干凈，洗夜收集至燒杯中的體積約150200毫升；（9）將盛有洗夜的燒杯用表面皿蓋上，加熱至沸騰5分鐘，加2滴酚酞指示劑，用0.1M的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，記錄消耗的氫氧化鈉溶液的體積，如發(fā)現(xiàn)在坩堝內(nèi)或氧彈內(nèi)有積炭，則此次試驗(yàn)作廢； 2、樣品熱值的測定 將固體廢物1.0g左右樣品，

10、同法進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)。第15頁，共18頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)40分，星期二六、注意事項(xiàng)（1）點(diǎn)火絲不得掉到水池，不能碰到坩堝；（2）氧彈每次工作之前要加10ml水；（3）工作時(shí)，實(shí)驗(yàn)室關(guān)好門窗，盡量減少空氣對(duì)流。 第16頁，共18頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)40分，星期二五、數(shù)據(jù)處理（一）數(shù)據(jù)表燃燒熱的測定表1 卡計(jì)的水當(dāng)量C計(jì)的測定室溫：大氣壓：MPa苯甲酸質(zhì)量g夾套水的溫度點(diǎn)火前時(shí)間溫差點(diǎn)火后時(shí)間溫差升溫趨緩后時(shí)間溫差引燃鐵絲起始長度cm剩余長度cm燃燒長度cm此表作為參考，根據(jù)實(shí)際需要變更苯甲酸的燃燒熱為-26460J/g，引燃鐵絲的燃燒熱值為-2.9J/cm第17頁，共18頁，2022年，5月20日，9