Лабораторная работа 14

Тема: Определение теплоты сгорания реактивных топлив по

           значению плотности и анилиновой точки

Цель: Определить теплоту сгорания реактивного топлива по значению плотности и анилиновой точки

Приборы и реактивы: пробирка; стеклянный стакан; электроплитка; термометр; анилин; образец реактивного топлива.

Рисунок 14.1 Прибор для определения анилиновых точек

1- термометр; 2- внутренняя пробирка диаметром 25мм и высотой 150мм;

 3- внешняя пробирка диаметром 40мм; 4- жидкостная баня; 5- мешалки; 6- смесь анилина с испытуемым продуктом.

Теоретические основы

     Теплотой сгорания горючих материалов называется количество теплоты в килоджоулях, которое выделяется при полном сгорании 1м³ газа или 1кг жидкого или твердого топлива. Различают высшую и низшую теплоту сгорания. Высшая теплота сгорания Q_в отличается от низшей Q_н на количество теплоты, которое выделяется при конденсации образовавшихся при сгорании водяных паров.

     Теплота сгорания зависит от химического состава и косвенно отражает содержание ароматических углеводородов в нем. Известно, что ароматические углеводороды имеют наибольшие плотности и наименьшие анилиновые точки и в то же время обусловливают наибольшую теплоту сгорания на единицу объема и наименьшую на единицу массы.

     При расчете теплоты сгорания необходимо экспериментально определить плотность и анилиновую точку топлива.

Порядок выполнения работы 

     Плотность реактивного топлива определяют нефтеденсиметром или пикнометрическим способом.

     Для определения анилиновой точки анализируемого реактивного топлива собирают прибор. Во внутреннюю пробирку прибора наливают 3мл анилина и 3мл продукта. Вставляют мешалку и термометр так, чтобы ртутный шарик находился на границе раздела анилина и испытуемого продукта и не касался бы дна и стенок пробирки. Прибор погружают в стакан с водой и укрепляют в штативе. Воду нагревают при помешивании до полного растворения нефтепродукта в анилине (до получения однородного раствора).

     Оставив затем нагревательный прибор, наблюдают при постоянном перемешивании смеси внутренней мешалкой за охлаждающейся смесью и за показаниями термометра. За анилиновую точку принимают температуру, при которой начинается расслоение раствора, выражающееся в его помутнении. Температуру с точностью до 0,1⁰С отмечают в тот момент, когда образовавшаяся равномерная муть скроет ртутный шарик термометра.

     Не разбирая прибора, с той же порцией анилина и анализируемого продукта определение повторяют несколько раз до получения результатов, отличающихся не более чем на 0,2⁰С.

     Между плотностью, анилиновой точкой  и низшей теплотой сгорания Q_н         (в кДж/кг) установлена следующая зависимость:

Q_н = 4,2,

где t – равнообъемная анилиновая точка испытуемого топлива, ⁰С;

       К – коэффициент.

     Коэффициент К вычисляют по формуле:

                                                                      15,65

К =  ──────── − 14,56,

                                                               ρ + 4,44

где ρ- относительная плотность испытуемого топлива;

       - средняя температурная поправка плотности на 1⁰С.

Контрольные вопросы:

1. Что называется теплотой сгорания?

2. Чем высшая теплота сгорания отличается от низшей?

3. В чем заключается сущность расчетного метода определения теплоты сгорания?