杭州电子科技大学：《大学物理》课程实验指导（新能源实验）基于液化冷凝酸露点测量实验.pdf_大学文库

锅炉使用的煤、石油以及天然气等燃料中都含有一定的硫，因此燃料燃烧产生的烟气中不仅含有定量的水蒸汽，而且还携带一定量的S02,而部分的S02有一部分会进一步被氧化成S03,它们与烟气中的水蒸汽凝结生成H2S03蒸汽和H2S04蒸汽，烟气中H2S04蒸汽的露点，称为烟气酸露点锅炉排烟温度过高较大地降低锅炉效率，过低时H2S04蒸汽将凝结受热面，形成H2SO4溶液，会对锅炉造成低温酸腐蚀而降低锅炉使用寿命，准确测量酸露点十分重要。实验目的 1.掌握一种测量酸蜜点的方法 2.了解和掌握酸露点测试中原理和问题实验原理露点按热力学的定义为，混合气体中某种组成成分凝结的温度，称为该组成成分的露点温度，其值等于该成分在其分压力下对应的饱和温度的值。因此，对酸露点而言，其定义为将烟气中硫酸蒸汽凝结的温度，其值等于烟气中硫酸蒸汽在其分压力下对应的饱和温度的值。 -P示意图 ,以烟气中硫酸蒸汽的t-P示意图为例，见图1，图中曲线（中=100%）为硫酸蒸汽的饱和曲线，烟气中硫酸蒸汽存在的区间为饱和曲线和纵坐标之间，饱和曲线的右下部分硫酸蒸汽是不存在的。例如A状态点，其硫酸蒸汽的分压力为PB,PB对应的硫酸蒸汽饱和温度为tB,因烟气中硫酸蒸汽的温度为t4,高于t,此时，烟气中硫酸蒸汽处于过热蒸汽状态，如对烟气进行降温，在降温过程中，硫酸蒸汽的分压力不会发生变化的，沿过程线A-B进行当降温到大B占时时硫酸蒸汽处其温度即为酸露点温度，继续降低烟温就会有硫酸蒸汽从烟气中凝所以形象地把这温度称为定高子或等于硫酸蒸汽的露点温度，而绝不会小于硫酸蒸汽露点温度的结论。继续以上例为例，烟温从B状态继续降低温度至C状态，在这一过程中，不断有硫酸蒸汽从烟气中凝结成液体析出，而烟气中疏酸蒸汽始终处于饱和状态，烟气中因硫酸蒸汽不断减少，其分压力不断降低，露点温度或饱和温度也在不断降低，在这一过程中，可认为烟温始终等于露点温度酸露点仪的工作原理：玻璃探测原件A，A安装在探针B的头部，用若干链接管和链接导线C与仪器箱D相链接。玻璃探测原件是套简形状，它有一个环形电极E,该电极E包围一个中央电极下，这个中央电极实际上是一个热电偶，兼做测温原件。两个电极的表面是与玻璃套筒的外表面齐平。套筒的表面温度是由通入探针的压缩空气控制。探针内通入有从电极到仪器箱的连接导线。当两个电极间玻璃表面上凝结了一层到点薄膜时，该薄膜导通一个电流回路，并使以交流电通过。电流值通过仪器箱控制。电流大小取决于外加电压值和凝结在玻璃原件的薄膜电阻值。对于任意给定的玻璃原件温度与电流大小正比于凝结薄膜厚度。燃用常用煤种的锅炉烟气中的凝结薄膜的主要成分是硫酸。因此凝结薄膜是指凝结酸。实际中，把带探测原件的探针插入到烟道内，控制压缩冷空气的流量以获得合适的温度。在确定近似的温度范围后，在玻璃原件温度一定间隔进行导电率的测量。把这些数据与温度做出曲线，则得到一条曲线，这些曲线删除酸露点的温度

锅炉使用的煤、石油以及天然气等燃料中都含有一定的硫，因此燃料燃烧产生的烟气中不仅含有一定量的水蒸汽，而且还携带一定量的SO2，而部分的SO2有一部分会进一步被氧化成SO3，它们与烟气中的水蒸汽凝结生成H2SO3蒸汽和H2SO4蒸汽，烟气中H2SO4蒸汽的露点，称为烟气酸露点。锅炉排烟温度过高较大地降低锅炉效率，过低时H2SO4蒸汽将凝结受热面，形成H2SO4溶液，会对锅炉造成低温酸腐蚀而降低锅炉使用寿命，准确测量酸露点十分重要。实验目的 ⒈ 掌握一种测量酸露点的方法 ⒉ 了解和掌握酸露点测试中原理和问题实验原理露点按热力学的定义为，混合气体中某种组成成分凝结的温度，称为该组成成分的露点温度，其值等于该成分在其分压力下对应的饱和温度的值。因此，对酸露点而言，其定义为将烟气中硫酸蒸汽凝结的温度，其值等于烟气中硫酸蒸汽在其分压力下对应的饱和温度的值。图1 烟气中硫酸蒸汽的t-P示意图为了进一步说明露点温度，以烟气中硫酸蒸汽的t-P示意图为例，见图1，图中曲线（φ=100%）为硫酸蒸汽的饱和曲线，烟气中硫酸蒸汽存在的区间为饱和曲线和纵坐标之间，饱和曲线的右下部分硫酸蒸汽是不存在的。例如A状态点，其硫酸蒸汽的分压力为PB，PB对应的硫酸蒸汽饱和温度为tB，因烟气中硫酸蒸汽的温度为tA，高于tB，此时，烟气中硫酸蒸汽处于过热蒸汽状态，如对烟气进行降温，在降温过程中，硫酸蒸汽的分压力不会发生变化的，沿过程线A-B进行，当降温到达B点时，此时硫酸蒸汽处于饱和状态，其温度即为酸露点温度，继续降低烟温，就会有硫酸蒸汽从烟气中凝结成液体析出，因在其冷表面会形成露珠，所以形象地把这一温度称为露点温度，从露点温度这一概念，在此阶段，必然有烟气温度（等于硫酸蒸汽等组成气体的温度）一定高于或等于硫酸蒸汽的露点温度，而绝不会小于硫酸蒸汽露点温度的结论。继续以上例为例，烟温从B状态继续降低温度至C状态，在这一过程中，不断有硫酸蒸汽从烟气中凝结成液体析出，而烟气中硫酸蒸汽始终处于饱和状态，烟气中因硫酸蒸汽不断减少，其分压力不断降低，露点温度或饱和温度也在不断降低，在这一过程中，可认为烟温始终等于露点温度。酸露点仪的工作原理：玻璃探测原件Ａ，Ａ安装在探针Ｂ的头部，用若干链接管和链接导线Ｃ与仪器箱Ｄ相链接。玻璃探测原件是套筒形状，它有一个环形电极Ｅ，该电极E包围一个中央电极F，这个中央电极实际上是一个热电偶，兼做测温原件。两个电极的表面是与玻璃套筒的外表面齐平。套筒的表面温度是由通入探针的压缩空气控制。探针内通入有从电极到仪器箱的连接导线。当两个电极间玻璃表面上凝结了一层到点薄膜时，该薄膜导通一个电流回路，并使以交流电通过。电流值通过仪器箱控制。电流大小取决于外加电压值和凝结在玻璃原件的薄膜电阻值。对于任意给定的玻璃原件温度与电流大小正比于凝结薄膜厚度。燃用常用煤种的锅炉烟气中的凝结薄膜的主要成分是硫酸。因此凝结薄膜是指凝结酸。实际中，把带探测原件的探针插入到烟道内，控制压缩冷空气的流量以获得合适的温度。在确定近似的温度范围后，在玻璃原件温度一定间隔进行导电率的测量。把这些数据与温度做出曲线，则得到一条曲线，这些曲线删除酸露点的温度