De calorische waarde van verschillende soorten brandstof: een vergelijking van brandstof door calorische waarde + tabel van calorische waarde

Wanneer een bepaalde hoeveelheid brandstof opbrandt, komt er een meetbare hoeveelheid warmte vrij. Volgens het internationale systeem van eenheden wordt de waarde uitgedrukt in joules per kg of m³. Maar de parameters kunnen worden berekend in kcal of kW. Als de waarde gerelateerd is aan de brandstofeenheid, wordt deze specifiek genoemd.

Wat beïnvloedt de calorische waarde van verschillende brandstoffen? Wat is de waarde van de indicator voor vloeibare, vaste en gasvormige stoffen? Antwoorden op deze vragen worden gedetailleerd beschreven in het artikel. Daarnaast hebben we een tabel opgesteld met de specifieke verbrandingswarmte van materialen - deze informatie is nuttig bij het kiezen van een brandstofsoort met een hoge energie.

Algemene informatie over calorische waarde

De energie die vrijkomt bij verbranding moet worden gekenmerkt door twee parameters: hoog rendement en de afwezigheid van de productie van schadelijke stoffen.

Kunstmatige brandstof wordt verkregen tijdens het verwerken van natuurlijke - biobrandstof. Ongeacht de aggregatietoestand hebben de stoffen in hun chemische samenstelling een brandbaar en niet-brandbaar deel. De eerste is koolstof en waterstof. De tweede bestaat uit water, minerale zouten, stikstof, zuurstof, metalen.

Volgens de aggregatietoestand wordt brandstof verdeeld in vloeibaar, vast en gas. Elke groep vertakt zich bovendien in een natuurlijke en kunstmatige subgroep (+)

Bij het verbranden van 1 kg van zo'n “mengsel” komt er een andere hoeveelheid energie vrij. Hoeveel van deze specifieke energie vrijkomt, hangt af van de verhoudingen van deze elementen - het brandbare deel, vochtigheid, asgehalte en andere componenten.

De verbrandingswarmte van brandstof (TST) wordt gevormd door twee niveaus - het hoogste en het laagste. De eerste indicator wordt verkregen door condensatie van water, in de tweede wordt met deze factor geen rekening gehouden.

Lagere TST is nodig voor het berekenen van de behoefte aan brandstof en de kosten ervan, met behulp van dergelijke indicatoren worden warmtebalansen opgesteld en wordt de efficiëntie van brandstofaangedreven installaties bepaald.

TST kan analytisch of experimenteel worden berekend.Als de chemische samenstelling van de brandstof bekend is, wordt de Mendelejev-formule gebruikt. Experimentele technieken zijn gebaseerd op de daadwerkelijke meting van warmte tijdens verbranding van brandstof.

In deze gevallen wordt een speciale brandende bom gebruikt: een calorimetrische bom samen met een calorimeter en een thermostaat.

Kenmerken van de berekeningen zijn individueel voor elk type brandstof. Voorbeeld: TST in verbrandingsmotoren wordt berekend op basis van de laagste waarde, omdat de vloeistof niet condenseert in de cilinders.

TST wordt ingesteld met een calorimetrische bom. Samengeperste zuurstof is verzadigd met waterdamp. In zo'n omgeving wordt een brandstofmonster geplaatst en de resultaten bepaald

Elk type stof heeft zijn eigen TST vanwege de chemische samenstelling. De waarden variëren aanzienlijk, het bereik van fluctuaties is 1 000-10 000 kcal / kg.

Door verschillende soorten materialen te vergelijken, wordt het concept van conventionele brandstof gebruikt; het wordt gekenmerkt door een lagere TST van 29 MJ / kg.

Calorische waarde van vaste materialen

Deze categorie omvat hout, turf, cokes, leisteen, briketten en verpulverde brandstof. Het grootste deel van de vaste brandstof is koolstof.

Kenmerken van verschillende houtsoorten

Het maximale rendement van het gebruik van brandhout wordt bereikt als aan twee voorwaarden wordt voldaan: droog hout en een langzaam brandproces.

Stukken hout gesneden of in stukken gesneden tot 25-30 cm lang, zodat het brandhout gemakkelijk in de oven wordt geladen

Ideaal voor houtkachel verwarming Eiken, berken, asblokken worden overwogen. Goede prestaties worden gekenmerkt door meidoorn, hazelaar. Maar in coniferen is de calorische waarde laag, maar de verbrandingssnelheid is hoog.

Hoe verschillende rassen verbranden:

1. Beuken, berken, essen, hazelaars moeilijk te smelten, maar ze kunnen rauw branden vanwege hun lage vochtgehalte.
2. Els met esp ze vormen geen roet en "weten hoe" ze uit de schoorsteen te verwijderen.
3. Berk Er is voldoende lucht in de oven nodig, anders rookt het en zet het zich neer met hars op de wanden van de buis.
4. Pijnboom bevat meer hars dan sparren, dus het vonkt en brandt heter.
5. Peer en appelboom het breekt gemakkelijker en brandt perfect.
6. Ceder verandert geleidelijk in smeulende kolen.
7. Kers en iep rookt en de plataan is moeilijk te splijten.
8. Lindeboom met populier snel uitbranden.

TST-indices van verschillende rassen zijn sterk afhankelijk van de dichtheid van specifieke rassen. 1 kubieke meter brandhout komt overeen met ongeveer 200 liter vloeibare brandstof en 200 m³ aardgas. Hout en brandhout zijn energiezuinig.

Het effect van leeftijd op de eigenschappen van steenkool

Steenkool is een natuurlijk materiaal van plantaardige oorsprong. Het wordt gewonnen uit sedimentair gesteente. Deze brandstof bevat koolstof en andere chemische elementen.

Naast het type heeft de leeftijd van het materiaal ook invloed op de calorische waarde van steenkool. Bruin behoort tot de jonge categorie, gevolgd door steen, en de oudste wordt beschouwd als antraciet.

Vochtigheid wordt ook bepaald door de leeftijd van de brandstof: hoe jonger de kolen, hoe groter het vochtgehalte erin. Wat ook de eigenschappen van dit type brandstof beïnvloedt.

Het verbrandingsproces van kolen gaat gepaard met het vrijkomen van stoffen die het milieu vervuilen, terwijl het rooster van de ketel bedekt is met slakken. Een andere nadelige factor voor de atmosfeer is de aanwezigheid van zwavel in de brandstof. Dit element dat in contact komt met lucht wordt omgezet in zwavelzuur.

Fabrikanten slagen erin het zwavelgehalte in steenkool tot een minimum te beperken. Als gevolg hiervan verschilt TJT zelfs binnen dezelfde soort. Heeft invloed op de prestaties en geografie van de productie. Als vaste brandstof kunnen niet alleen pure kolen, maar ook brikettenslakken worden gebruikt.

Het hoogste brandstofvermogen wordt waargenomen bij cokeskolen. Steen, hout, bruinkool en antraciet hebben ook goede eigenschappen.

Kenmerken van pellets en briketten

Deze vaste brandstof wordt industrieel vervaardigd uit verschillende soorten hout en plantaardig afval.

Versnipperde chips, schors, karton, stro worden gedroogd en met speciale uitrusting verandert in korrels. Om de massa een bepaalde viscositeit te geven, wordt er een polymeer - lignine aan toegevoegd.

Pellets verschillen in redelijke kosten, die worden beïnvloed door de hoge vraag en kenmerken van het productieproces. Dit materiaal kan alleen worden gebruikt in ketels die zijn ontworpen voor dit type brandstof.

Briketten verschillen alleen in vorm, ze kunnen in ovens, ketels worden geladen. Beide soorten brandstof zijn onderverdeeld in soorten grondstoffen: van rondhout, turf, zonnebloem, stro.

Op pellets en briketten Er zijn aanzienlijke voordelen ten opzichte van andere soorten brandstof:

• volledige milieuvriendelijkheid;
• de mogelijkheid om op te slaan in bijna elke omgeving;
• weerstand tegen mechanische belasting en schimmel;
• uniform en lang brandend;
• optimale korrelgrootte voor het laden in een verwarmingsapparaat.

Duurzame brandstoffen zijn een goed alternatief voor traditionele warmtebronnen die niet hernieuwbaar zijn en het milieu aantasten. Maar pellets en briketten worden gekenmerkt door een verhoogd brandgevaar, waarmee rekening moet worden gehouden bij het organiseren van een opslaglocatie.

Als u wilt, kunt u de productie van brandstofbriketten met uw eigen handen regelen, meer details - in dit artikel.

Vloeibare parameters

Vloeibare materialen, zoals vaste stoffen, worden afgebroken in de volgende componenten: koolstof, waterstof, zwavel, zuurstof, stikstof. Het percentage wordt uitgedrukt in gewicht.

Uit zuurstof en stikstof wordt interne organische brandstofballast gevormd, deze componenten branden niet en worden voorwaardelijk in de samenstelling opgenomen. Externe ballast wordt gevormd door vocht en as.

In benzine wordt een hoge specifieke verbrandingswarmte waargenomen. Afhankelijk van het merk is het 43-44 MJ.

Vergelijkbare specifieke warmtewaarden van verbranding worden ook bepaald voor kerosine in de luchtvaart - 42,9 MJ. In termen van calorische waarde valt dieselbrandstof ook in de categorie leiders - 43,4-43,6 MJ.

Omdat benzine meer TST heeft dan diesel, zou het een hoger verbruik en hogere efficiëntie moeten hebben. Maar dieselbrandstof is 30-40% zuiniger dan benzine

Relatief lage TST-waarden worden gekenmerkt door vloeibare raketbrandstof, ethyleenglycol. De minimale specifieke verbrandingswarmte onderscheidt zich door alcohol en aceton. Hun prestaties zijn aanzienlijk lager dan die van traditionele motorbrandstoffen.

Eigenschappen van gasvormige brandstof

Gasvormige brandstof bestaat uit koolmonoxide, waterstof, methaan, ethaan, propaan, butaan, ethyleen, benzeen, waterstofsulfide en andere componenten. Deze indicatoren worden uitgedrukt in volumepercentage.

De grootste verbrandingswarmte is waterstof. Bij verbranding stoot een kilogram stof 119,83 MJ warmte uit. Maar het wordt gekenmerkt door een hoog explosiegevaar.

Ook bij aardgas worden hoge calorische waarden waargenomen.

Ze zijn gelijk aan 41-49 MJ per kg. Maar puur methaan heeft bijvoorbeeld een calorische waarde van meer dan 50 MJ per kg.

Vergelijkingstabel

De tabel toont de waarden van de massaspecifieke verbrandingswarmte van vloeibare, vaste, gasvormige brandstofsoorten.

Uit de tabel blijkt dat de hoogste TST-indicatoren van alle stoffen, en niet alleen van gasvormige, waterstof hebben. Het verwijst naar hoogenergetische brandstoffen.

Het product van waterstofverbranding is gewoon water. Daarbij komen geen ovenafval, as, koolmonoxide en kooldioxide vrij, waardoor de stof milieuvriendelijke brandstof wordt.Maar het is explosief en heeft een lage dichtheid, dus deze brandstof is moeilijk vloeibaar te maken en te vervoeren.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Over de calorische waarde van verschillende houtsoorten. Vergelijking van indicatoren per m³ en kg

TST is het belangrijkste thermische en operationele kenmerk van brandstof. Deze indicator wordt gebruikt op verschillende gebieden van menselijke activiteit: warmtemotoren, energiecentrales, industrie, bij het verwarmen van huizen en koken.

Calorische waarden helpen verschillende soorten brandstof te vergelijken op basis van de mate van vrijgekomen energie, berekenen de benodigde brandstofmassa en besparen kosten.

Is er iets dat moet worden aangevuld of heeft u vragen over de calorische waarde van verschillende soorten brandstof? U kunt opmerkingen achterlaten bij de publicatie en deelnemen aan discussies - het contactformulier bevindt zich in het onderste blok.