Fuel & Combustion Laboratory
國立成功大學航空太空工程學系 - 燃料與燃燒實驗室
• 熱值代測服務
熱值的檢測方式為環檢所公告之燃燒彈熱卡計法
原理
單位質量的物質與氧氣反應完全燃燒後,所放出的熱量為該物質之熱值(Calorific value),亦稱為燃燒熱,若反應物與中間生成物皆在起始標準環境下(298 K) 反應,並完全將化學能轉化為熱能,則此熱能稱為標準燃燒熱,其理想方程式如下所示。
CwHxNyOz (s) + (2w + x/2- z)/2 O2 (g) → w CO2 (g) + x/2 H2O (l) + y/2 N2 (g)
彈卡計法熱值測定法,屬於計算恆容總熱值,恆容總熱值為在氧彈筒中,單位質量之燃料和氧氣燃燒後所測得之釋放能量(反應前後溫度為25℃)。殘留物質可能包含氣體有氧、二氧化碳、二氧化硫及氮,液體有飽和二氧化碳水溶液(蒸氣平衡)及固體灰分。其,操作原理為恆容下燃燒之樣品,待彈卡計內產物的「水分」冷凝成液體時所測得之總熱值。
燃燒彈熱卡計法中,樣品經電子天秤秤重後,置入燃燒彈筒中,充純氧至彈筒達3bar並藉由點火絲進行引燃,待溫度平衡後,測量造成之熱量變化。
若樣品不含水份,依循下列公式(4)檢測並計算熱值(Heating value)。
若樣品中含水份,不考慮潛熱的高位發熱量(High heating value, HHV),依循下列公式(5)檢測並計算熱值;若考慮潛熱的低位發熱量(Low heating value, LHV)則依循下列公式(6)檢測並計算熱值。
理論計算方式與公式如下:
(1)
其中,Ew:水當量(g)、HBA:苯甲酸之發熱量(cal/g)、WBA:苯甲酸重量(g)、TU:上升溫度(℃)、
WH2O:內圓筒水量(g)。
(2)
其中,ΔK:發熱補正值(cal)、HP:雁皮紙發熱量(cal/g)、WP:測定時所使用雁皮紙重量(g)、HNi:
鎳鉻絲發熱量(cal/g)、WNi:測定時所使用鎳鉻絲重量(g)。
(3)
其中,Hi:各類樣品乾基發熱量(kcal/kg)、W1:樣品重量(g) 。
(4)
其中,HTd:廢棄物乾基總熱值(kcal/kg)、7:七類可燃物、Ai:各類樣品重量百分比。
(5)
其中,Hh:廢棄物濕基之高位發熱量(kcal/kg)、W:廢棄物水分(%)。
(6)
其中,Hl:廢棄物濕基之低位發熱量(kcal/kg)、H:廢棄物元素分析中氫含量(%)。
儀器照片
服務項目與收費標準
取樣及測試注意事項
1.本服務可針對可針對固、液樣品進行檢測,若固體含有毒物質或貴金屬以及液體若有含氯、硫之物質,其濃度請事先告知,以利進行檢測可行性評估。
2.固體樣品需可切分至少為1g(含)之重量,且總重量需準備10g;液體樣品需準備10g。
3.每樣品待測服務皆會重複測試三次以上取平均值,以取得待測之準確性,每次時常0.5 hr,因實驗室可能有其餘排程,檢測結果約6~8天送出(工作天)。
4.寄送地點若為台灣以外地區,郵資另記。
5.恕不提供檢測樣品用容器與檢測袋。
6.如有要檢測其他項目煩請先將相關資料寄至email「ncku.fcl@gmail.com」
7.寄至樣品時煩請告知,以免遺漏,謝謝。