Ассортимент печей для озоления Carbolite Gero охватывает одно из самых распространенных применений лабораторных камерных печей: Нагрев горючих образцов с целью анализа полученного зольного остатка. Поскольку не существует единого решения для всех требований, доступны различные печи, приспособленные для озоления и сжигания.
Озоление
Озоление - это процесс удаления всего органического материала из образца путем нагревания на воздухе. Целью процесса может быть определение пропорциональной массы остаточного материала (золы), или это может быть промежуточным этапом подготовки образца для других целей, таких как определение неорганических компонентов с помощью РФА (рентгеновской флуоресценции), масс-спектроскопии или для других тестов, таких как определение плавкости золы.
Процесс озоления
Подготовленные образцы нагревают на воздухе до тех пор, пока они не вступают в реакцию с кислородом и не сгорают. Органические соединения в образце впоследствии окисляются, а остаточный пепел состоит из неорганических, негорючих соединений.
Некоторые испытания определены международными стандартами, такими как ISO, EN, ASTM и т.д., которым должны соответствовать как процесс, так и используемое оборудование. Существуют также процессы с конкретными целями, например, определение потери при воспламенении (LOI), которые требуют взвешивания образцов до и после озоления для определения уменьшения массы, вызванного нагревом. Также можно непрерывно взвешивать образцы во время процесса нагрева, чтобы зафиксировать скорость уменьшения массы образца и определить полное сгорание, используя печь с интегральными весами.
Специализированная печь для озоления является наиболее подходящим оборудованием для проведения этого процесса. Carbolite Gero производит ряд печей для озоления общего назначения, а также печи, разработанные в соответствии с конкретными стандартами испытания угля и кокса.
Печи для озоления
Обычно печь для озоления спроектирована таким образом, чтобы обеспечить высокий уровень воздушного потока через камеру для содействия сжиганию образцов и удаления дыма, образующегося во время обработки.
Воздух проходит через изоляционный блок печи, чтобы обеспечить его предварительный нагрев перед входом в камеру; это снижает риск непреднамеренного снижения температуры во время обработки. Увеличенный поток воздуха также служит для выведения дыма и летучих веществ из камеры и вывода их в выхлопную трубу.
Дополнительный дожигатель или термический каталитический окислитель, установленный на выхлопе, может дополнительно уменьшить выбросы в окружающую атмосферу.
Воздух забирается через входное отверстие в задней части печи и направляется через изоляцию, где предварительно нагревается, прежде чем попасть в камеру.
Из-за риска того, что выхлопные газы и летучие вещества, выделяемые из образцов, могут повредить нагревательные элементы, печь для озоления часто оснащают защитными элементами из карбида кремния (SiC), которые располагаются в камере печи и создают барьер между образцами и нагревательными элементами.
В меньших моделях нагревательные элементы обернуты вокруг керамического муфеля, в который помещают образцы. Муфель удерживает дым и летучие вещества, образующиеся в процессе, защищая при этом нагревательные элементы от загрязнения.
Для испытаний или процессов, где пыль глинозема/кремнезема может исказить результаты или вступить в реакцию с образцом, образуя коррозионные пары, может потребоваться камера из плавленого кварца для защиты как печи, так и процесса.
Видео: Термический каталитический окислитель (каталитический конвертер) уменьшает количество дыма, выходящего из печи.
Отрасли, которые используют процесс озоления
Как пищевая, так и фармацевтическая промышленность озолируют образцы своей продукции в рамках контроля качества, чтобы определить количество неорганических, неперевариваемых веществ, содержащихся в них. При необходимости, образцы могут быть измельчены или размолоты, чтобы увеличить площадь поверхности и дать возможность смешать их с другими соединениями перед нагреванием.
Поскольку состав продуктов может меняться из-за их природного происхождения, в нефтехимической промышленности часто проводят озоление образцов углеводородных материалов, чтобы определить количество присутствующих металлов и других неорганических химических веществ. Это важно, поскольку определенные металлы и минералы могут вызвать повреждение оборудования для переработки или дальнейших процессов.
Пример озоления
В следующем примере показано изменение веса образца и температуры в камере в печи для озоления, оснащенной дожигателем.
Холодный образец помещается в горячую камеру и воспламеняется.
Самовоспламенение образца приводит к повышению температуры.
Изменение веса происходит быстро по мере сгорания образца.
Вид изнутри печи для озоления изнутри
Поперечное сечение печи для озоления ABF. Воздух втягивается через входное отверстие в задней части печи и направляется через изоляцию, где предварительно нагревается, прежде чем попасть в камеру. Дым и летучие вещества выходят в камеру дожигания, куда поступает дополнительный воздух для содействия горению. Вентилятор заставляет дым и свежий воздух смешиваться в камере и выходить через вытяжную трубу.
Вход воздуха - воздух предварительно нагревается перед входом в камеру
Подача воздуха в дожигатель для обеспечения полного сгорания
Вход воздуха в пленум для охлаждения газов перед тем, как они попадают в вытяжной вентилятор
Дымоход
Топочная камера
Дожигатель
Вытяжной вентилятор
Двухуровневая перфорированная корзина с образцами
Примеры применения
Образцы материалов, которые сжигаются в печах, включают продукты питания, почву и торф, пластиковые контейнеры, резину, корма для животных/зерновые, шерсть и натуральное волокно, бумагу, муку, фармацевтические продукты, растительные масла, краски, полиэстер и стекловолокно, желатин, осадок сточных вод, древесину и керамику для пробного обжига, почву для определения содержания минеральных веществ или пластифицированный ПВХ для определения содержания карбоната кальция.
Другие процессы, в которых используется печь для озоления:
Определение сульфатной золы
Сжигание кокса и серы в отработанных катализаторах
Измерение потерь при воспламенении
Выжигание остатков хлорида ртути
Определение содержания наполнителя в бумаге
Удаление сажи из образцов выкуренного кремниевого масла из образцов
Очистка ICP горелок для горения
Определение летучих взвешенных веществ в анализе сточных вод
Определение золы в образцах угля
Выгорание смолы в образцах для испытаний на фреон
Этот сайт использует файлы cookie и схожие технологии, чтобы гарантировать максимальное удобство пользователям. При использовании данного сайта вы подтверждаете свое согласие на использование файлов cookie в соответствии с этим сообщением относительно данного типа файлов.
