一种醇基液体燃料热值的测定方法与流程

本发明涉及液体燃料的热值测定，具体涉及一种醇基液体燃料的热值测定方法。

背景技术：

醇基燃料就是以甲醇等物质为主体配置的燃料，加以相关功能性添加剂复配的燃料，它是以液体或者固体形式存在的。醇基燃料来源广泛，燃烧无污染，是一种清洁能源。

醇基液体燃料用氧弹法在进行液体燃料热值测定时，由于不锈钢坩埚的口径较大及挥发作用的影响，液体燃料热值测定过程中醇基液体燃料形成蒸汽，这部分蒸汽混合于氧弹中，往往不能够完全燃烧。现有技术采用聚乙烯塑料安瓶，精度有所提高，但操作较麻烦。经过试验，在醇基燃料热值测定中，热值测定误差＞3％。

技术实现要素：

综上所述，为了克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种醇基液体燃料的热值测定方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种醇基液体燃料热值的测定方法，包括如下的步骤：

(1)在氧弹式热量计的坩埚中混合加入醇基液体燃料和沸石，使醇基液体燃料被沸石吸附；

(2)按照GB/T384-1981中的规定，通过氧弹式热量计得到醇基液体燃料在不同时间燃烧时对应的热量计内筒子的水温值；

(3)通过校正步骤(2)中得到的水温值，计算得到醇基液体燃料的热值。

本发明的有益效果是：仅使用沸石作为附加材料，不改变氧弹式热量计本身的结构，就能够有效减少易挥发性醇基液体燃料在热量计得坩埚中的挥发作用，提高醇基液体燃料热值测定的精度；同时对醇基液体燃料的燃烧进行控制，燃烧主状态较普通的氧弹法更平稳，达到良好的醇基液体燃料热值测定效果，并且操作方法简便易行。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下进一步的改进：

进一步，所述温度校正法包括如下的步骤：

①将氧弹式热量计中内筒子的水温值原始记录填写到表格中；

②将所有的水温值做出散点图，并分搅拌阶段a、点火阶段b和降温阶段c，并在图上相应位置将搅拌阶段的趋势线公式y＝a₁x+b₁与降温阶段的趋势线公式y＝a₂x+b₂列出；

③将时间x＝11.5min代入图中搅拌阶段的趋势线公式中，分别得出温度T₁、T₂，计算温度差△T＝T₂-T₁。

采用上述进一步的有益效果为：相比于雷诺作图温度校正法，该温度校正法计算步骤更简单，更省时。

进一步，沸石内部纯净并且呈无色或白色的粉末状。

进一步，醇基液体燃料的质量为0.350-0.850g，沸石的质量为0.250-1.250g。

进一步，醇基液体燃料被沸石吸附后，醇基燃料在氧弹式热量计的坩埚中的液面高度小于或等于2mm。

附图说明

图1是加入沸石后的坩埚剖面图；

图2是原始记录填写内筒子的水温值的表格图；

图3是温度校正法的数据散点图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种醇基液体燃料热值的测定方法，包括如下的步骤：

(1)在氧弹式热量计的坩埚中混合加入醇基液体燃料和内部纯净并且呈无色或白色的粉末状的沸石，使醇基液体燃料被沸石吸附，并保证醇基液体燃料被沸石吸附后，醇基燃料在坩埚中的液面高度小于或等于2mm。沸石是一种矿石，瑞典的矿物学家克朗斯提发现有一类天然硅铝酸盐矿石在灼烧时会产生沸腾现象，因此命名为“沸石”。沸石内部充满了细微的孔穴和通道，醇基液体燃料能够被吸附到这些细微的空穴和通道中。利用沸石的吸附效果，能够有效地减少醇基液体燃料的挥发，同时起到防止醇基液体燃料在燃烧过程中可能产生的暴沸现象发生，在氧弹式热量计中的燃烧更平稳充分。

取醇基液体燃料的质量为0.350g和沸石的质量为0.250g，在氧弹式热量计的坩埚中，将醇基液体燃料与沸石按上述配比加入到氧弹的坩埚中，使醇基液体燃料被沸石吸附，根据醇基液体燃料性质的不同，醇基液体燃料与沸石的混合比例可以进行调整。

(2)按照GB/T384-1981中的规定，通过氧弹式热量计得到醇基液体燃料在不同时间燃烧时对应的热量计内筒子的水温值。

(3)通过温度校正法对步骤(2)中得到的水温值进行计算，最后得到醇基液体燃料的热值。

其中，所述温度校正法包括如下的步骤：

①将氧弹式热量计中内筒子的水温值原始记录填写到表格中；

②将所有的水温值做出散点图，并分搅拌阶段a、点火阶段b和降温阶段c，并在图上相应位置将搅拌阶段的趋势线公式y＝a₁x+b₁(对应y＝0.00353x+20.39)与降温阶段的趋势线公式y＝a₂x+b₂(对应y＝0.00225x+21.052)列出；

③将时间x＝11.5min代入图中搅拌阶段的趋势线公式中，分别得出温度T1、T2，计算温度差△T＝T₂-T₁，具体如下：

未校正的温度差T＝T₂-T₁＝21.089-20.424＝0.665(℃)

校正后的初始温度T₁＝0.0035×11.5+20.39＝20.43(℃)；校正后的末温度T₂＝0.0022×11.5+21.052＝21.08(℃)；校正后的温度差△T＝T₂-T₁＝21.08-20.43＝0.65(℃)。

雷诺作图温度校正法的基本步骤如下：

1.绘出大致的曲线图；

2.对非加热和溶解的点拟合得到曲线；

3.取加热和溶解的温度变化的初始温度和末温度，求得平均值，并以平均值作一水平线与曲线相交；

4.过交点作一平行y轴的直线，交于上下两条拟合曲线，得交点；

5.交点差值为校正温差。

本发明上述给出的一种温度校正法基于雷诺作图法，相比于雷诺作图法，其计算步骤更简单省时普通的雷诺作图法，在进行计算时花费时间约15分钟，而本方法仅需3分钟即可完成计算。同时，利用该温度校正法结合醇基液体燃料测定方法，经过500次以上的试验，结果表明：待测物质热值小于40MJ/kg时，热值的测定误差＜2％，相对于普通的氧弹法热值测定准确度有了很大的提高。

实施例2

步骤(1)中取0.0060g醇基液体燃料和0.750g沸石加入氧弹式热量计的坩埚中，其余步骤与实施例1一样。

实施例3

步骤(1)中取0.850g醇基液体燃料和1.250g沸石加入氧弹式热量计的坩埚中，其余步骤与实施例1一样。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。