Принцип и области применения автобомбового калориметра

Автоматический кислородный калориметр измеряет теплоту сгорания ,  помещая вещество в герметичный контейнер под высоким давлением кислорода.

Основной принцип работы кислородной бомбы-калориметра заключается в помещении анализируемого вещества и достаточного количества кислорода внутрь калориметра, окруженного емкостью с водой. Вещество поджигается с помощью хлопковой нити или аналогичного средства, а выделяющееся при сгорании тепло повышает температуру воды. Повышение температуры воды измеряется для определения теплоты сгорания реакции.

Высшая и низшая теплотворная способность

Теплоту сгорания, измеряемую калориметром Auto Bomb, можно разделить на два типа: высшая теплота сгорания и низшая теплота сгорания. Высшая теплота сгорания относится к теплосодержанию, рассчитанному при условии, что продукты сгорания охлаждены до начальной температуры, а вода в продуктах находится в жидкой форме (конденсирована).

Низкая теплотворная способность

Напротив, низшая теплота сгорания рассчитывает теплосодержание с водой в продуктах сгорания, остающейся в виде пара при начальной температуре. Низшая теплота сгорания равна высшей теплоте сгорания за вычетом теплоты конденсации водяного пара.

Международные стандарты использования

В то время как некоторые страны, такие как Япония и США, используют высокую теплотворную способность для расчетов энергии, большинство стран основывают свои расчеты использования энергии на низкой теплотворной способности. Эта стандартизация помогает обеспечить последовательную основу для измерения и сравнения энергии в различных регионах и веществах.

Введение в калориметр кислородной бомбы + Технические характеристики

Расширенные функции

Калориметр кислородной бомбы ( ATC 300A ) , соответствующий таким стандартам, как GB/T384, GB/T 213, ASTM 4809 и ASTM D240, предназначен для быстрого и точного определения теплотворной способности горючих веществ. Это устройство оснащено автоматической системой обработки для подъема бомбы, распознавания серийного номера, наполнения и выпуска кислорода, а также определения давления кислорода, что значительно упрощает эксплуатацию. Высокоточный контроль температуры системы обеспечивает как точность, так и повторяемость результатов испытаний, а ее удобный интерфейс упрощает процесс испытаний, делая его доступным даже для начинающих пользователей.

Повышение эффективности и безопасности работы

ATC 300A оснащен полупроводниковой системой циркуляции охлаждающей воды, укомплектованной высокоэффективным фильтром, который контролирует и управляет температурой воды на этапах нагрева, изоляции и охлаждения, быстро достигая теплового равновесия. Это сводит к минимуму влияние окружающей среды во время испытаний. Калориметр также оснащен функцией автоматического обнаружения провода зажигания и защитой от короткого замыкания, что повышает как безопасность, так и надежность. Цветной сенсорный ЖК-дисплей не только обеспечивает стабильную работу программного обеспечения, но и отображает кривые данных в реальном времени, делая процесс испытаний более интуитивным и информативным.

Автоматизированное управление данными и калибровка

Этот калориметр автоматически корректирует данные, чтобы предоставить три типа значений теплотворной способности: высшая теплотворная способность, низшая теплотворная способность и теплотворная способность бомбы, корректируя такие переменные, как сгорание провода зажигания и теплотворная способность дополнительных химических компонентов. Он поддерживает передовую технологию последовательного порта для многоуправления операциями, позволяя нескольким устройствам работать одновременно без помех. Кроме того, он автоматически генерирует и сохраняет диаграммы и данные процесса, которые можно извлечь для исторического анализа, улучшая процессы исследования и контроля качества.

Двойная система управления и прочная конструкция

ATC 300A объединяет двойную систему управления, которая объединяет цветной сенсорный экран с операционной системой на базе ПК, что позволяет синхронизировать мониторинг экспериментов. Эта интеграция не только повышает безопасность и удобство устройства, но и обеспечивает более надежный и удобный для пользователя опыт. Калориметр оптимально работает в диапазоне температур от 15°C до 30°C и может выдерживать относительную влажность до 80% без конденсации. Его прочная конструкция включает такие материалы, как нержавеющая сталь и хастеллой, что обеспечивает устойчивость к коррозии и гарантирует долговечность и производительность.

Разнообразные применения калориметров с кислородной бомбой

Применение для определения теплотворной способности угля

Теплотворная способность сырого угля является критическим показателем качества, широко измеряемым в энергетической и химической промышленности с использованием калориметров с кислородной бомбой. Такие факторы, как давление наполнения кислородом, продолжительность и температура как внутренних, так и внешних цилиндров, существенно влияют на точность этих измерений.

Анализ теплотворной способности биомассы

Калориметр с кислородной бомбой также используется для определения калорийности распространенных бобовых, способствуя оптимизации рациона и улучшению питания.

Методика предварительной обработки для анализа образцов

В качестве технологии предварительной обработки кислородная бомба используется для хроматографии ионов сгорания для определения содержания хлора в детской смеси. При сжигании сухого молока в богатой кислородом герметичной среде все элементы хлора преобразуются в неорганические ионы хлорида, что повышает точность и воспроизводимость анализов ионной хроматографии.

Синтез неорганических наноматериалов

Высокотемпературная среда горения кислородной бомбы используется в синтезе титаната калия, высокоэффективного неорганического волокнистого материала. Традиционные методы синтеза занимают часы или дни, но с использованием кислородной бомбы синтез может быть завершен всего за несколько минут в условиях, богатых кислородом. Этот метод не только сокращает время реакции, но и позволяет изучать механизмы реакции на основе значений теплоты сгорания, полученных в различных условиях.

Меры предосторожности при измерении теплотворной способности угля с помощью калориметра с кислородной бомбой

Важность правильного смешивания образцов перед измерением

При измерении теплотворной способности угля достижение однородной смеси образца угля в контейнере имеет решающее значение из-за его неоднородной природы по размеру зерен и химическому составу. Неправильное смешивание может привести к значительным ошибкам в результатах из-за естественной сегрегации зерен по размеру во время обработки и хранения, при этом более крупные зерна оседают на дне и по бокам, а более мелкие — наверху и в центре. Для обеспечения точности измерений следует использовать «метод вращения бутылки» для тщательного перемешивания. Он включает в себя герметичное закрытие контейнера для образца, удерживание крышки одним пальцем и вращение запястья для перемешивания образца во всех направлениях до тех пор, пока не исчезнут видимые облака угольной пыли перед взвешиванием. К сожалению, многие лаборанты просто размешивают образец ложкой и приступают к его взвешиванию, что снижает репрезентативность и точность результатов.

Предварительная проверка сосудов сгорания

Перед любым экспериментом необходимо проверить сосуд для сжигания на предмет деформаций или утончения дна. Длительное использование или воздействие образцов угля с высоким содержанием серы и высокой теплотворной способностью может привести к деформации и утончению дна, что может привести к расплавлению при воспламенении и короткому замыканию, которое может повредить кислородную бомбу. Кроме того, кислородную бомбу необходимо проверить на герметичность, погрузив наполненный кислородом сосуд в воду; наличие непрерывных пузырьков указывает на утечку и требует ремонта перед использованием. Утечка обычно возникает из-за плохих соединений или изношенных деталей, таких как эластичные уплотнения, которые потеряли свою гибкость из-за старения или высыхания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Автобомбовый калориметр

Автоматический калориметр с кислородной бомбой работает по принципу измерения тепла, выделяемого при сгорании образца в среде кислорода под высоким давлением. Этот точный калориметрический анализ имеет решающее значение в различных областях. В энергетическом секторе он оценивает теплотворную способность таких видов топлива, как уголь, нефть и биотопливо, обеспечивая эффективность и качество. Пищевая промышленность использует его для определения энергетической ценности пищевых продуктов, внося вклад в анализ пищевой ценности. Экологические исследования извлекают выгоду из его использования при анализе отходов и биомассы, помогая в устойчивых методах. Кроме того, химическая промышленность полагается на него для контроля качества и исследований. Универсальность и точность автоматического калориметра с кислородной бомбой делают его незаменимым инструментом в этих разнообразных областях применения.