Độ ẩm toàn phần của than là bao nhiêu? Phương pháp xác định?
Than đá là nhiên liệu cung cấp năng lượng cho các ngành nghề về điện năng, khí đốt… Vì thế, để than đá cháy được tốt nhất thì nó cần đạt được mức độ ẩm lý tưởng. Vậy nên việc kiểm tra độ ẩm toàn phần của than đá là điều cần thiết cho các đơn vị sản xuất than. Hãy cùng TKTECH tìm hiểu xem giá trị độ ẩm của than là bao nhiêu cũng như phương pháp để kiểm tra qua bài viết dưới đây nhé!
Độ ẩm toàn phần là gì?
Độ ẩm toàn phần hay còn gọi là độ ẩm tương đối (Relative Humidity) là một chỉ số thể hiện mức độ ẩm của không khí so với khả năng chứa nước tối đa ở một nhiệt độ và áp suất cụ thể. Độ ẩm toàn phần cho biết mức độ ẩm tương đối của không khí so với mức tối đa mà không khí có thể giữ được tại cùng một nhiệt độ và áp suất. Đơn vị tính là %.
Độ ẩm toàn phần của than đá là gì?
Than đá là một loại nguyên liệu có ứng dụng rất phổ biến trong cuộc sống. Nó là một loại nhiên liệu hóa thạch hình thành do các loại thực vật bị chơi vùi trong các đầm lầy, trải qua rất nhiều giai đoạn từ than bùn chuyển hóa thành than nâu. Sau đó trở thành than bitum rồi cuối cùng mới hình thành nên than đá.
Quá trình biến đổi này diễn ra trong hàng triệu năm, là sự biến đổi vô cùng phức tạp về mặt sinh học và địa chất. Trong quá trình hình thành than đá, một phần nước vẫn luôn tồn tại ở bên trong nó và hàm lượng nước này được gọi là độ ẩm của than.
Hiểu một cách đơn giản, độ ẩm toàn phần của than không phải là một giá trị tuyệt đối. Đồng thời các điều kiện để xác định được độ ẩm này phải được tiêu chuẩn hóa. Những kết quả thu được từ phương pháp xác định độ ẩm toàn phần trong than phải so sánh được trong phạm vi những giới hạn của sai số trích dẫn.
Tiêu chuẩn Việt Nam về than đá
Sau khi xác định được độ ẩm của than đá, bạn cần so sánh nó với phạm vi giới hạn cho phép của Tiêu chuẩn Việt Nam về than đá. Tại đây quy định độ chênh lệch tới hạn độ tái lập giữa các phòng thử nghiệm và quy định dải hàm lượng ẩm toàn phần của than sao cho phù hợp với quy định kỹ thuật và thực tế sản xuất kinh doanh than tại Việt Nam. Cụ thể:
| Hàm lượng ẩm toàn phần
% (khối lượng) |
Giới hạn lặp lại | Giới hạn tái lập |
| Nhỏ hơn hoặc bằng 13 % | 0,3 % | 0,5 % giá trị tuyệt đối |
| Lớn hơn 13 % đến bằng 23 % | 0,5 % | 1/20 của kết quả trung bình |
| Lớn hơn 23 % | 0,5 % | 1,5 % giá trị tuyệt đối |
Tại sao cần xác định độ ẩm của than?
Than đá khi mới được khai thác xong sẽ có đặc điểm là dai và không quá cứng. Vì thế khi nó tiếp xúc với không khí thì mức độ ẩm bên trong có thể bị mất đi, dẫn đến than có dấu hiệu bị phân huỷ. Bên cạnh đó, than đá nhìn vào thì có thể thấy nó khá khô nhưng thực tế, mức độ ẩm của than có thể đạt tới 30%. Nếu mức độ ẩm càng cao thì khả năng dẫn nhiệt sẽ thấp, gây ảnh hưởng đến kinh tế khi vận chuyển than đá trong khoảng thời gian dài.
Chính vì vậy, cần xác định được độ ẩm toàn phần của than đá để so sánh với bảng tiêu chuẩn, từ đó xác định xem thử than đã đạt tới tiêu chuẩn độ ẩm phù hợp hay chưa. Phương pháp xác định độ ẩm của than được thực hiện thông qua thí nghiệm và tính toán.
Ngoài ra, nếu than đá có nồng độ ẩm quá cao cũng sẽ gây ảnh hưởng xấu cho khả năng đốt cháy của nó, dẫn đến làm giảm đi hiệu suất của nhà máy (giảm hiệu suất điện của nhà máy nhiệt điện). Đồng thời, trong quá trình đốt cháy than cũng sản sinh ra khí CO2 phát thải vào trong môi trường với nồng độ cao hơn so với các loại than có nồng độ ẩm tốt hơn.
Vậy nên bạn cần phải nắm được những phương pháp xác định độ ẩm toàn phần của than đá để đưa ra phương pháp làm khô than nhanh chóng. Giúp hạn chế ảnh hưởng xấu đến quá trình sản xuất của các ngành khác.
Các phương pháp xác định độ ẩm toàn phần của than chính xác
Quy trình xác định độ ẩm toàn phần của than đá cần phải đảm bảo thực hiện đúng theo tiêu chuẩn TCVN 172:2011 (tiêu chuẩn việt Nam) dựa trên phương pháp khối lượng. Sau đây, bài viết này sẽ hướng dẫn bạn hai phương pháp để các định được độ ẩm than sao cho phù hợp với từng công việc.
Trước khi đi vào thực hiện, bạn cần chuẩn bị đầy đủ các thiết bị thử nghiệm bao gồm: cân điện tử, cân sấy ẩm, đĩa cân… và tiến hành theo các bước như sau:
Làm khô than đá trong môi trường Nito
Mẫu than đá sẽ được tiến hành làm khô trong không khí ở mức nhiệt độ không quá 40°C (giai đoạn 1 hoặc độ ẩm tự do). Sau đó tiến hành ghi lại sự hao hụt về khối lượng. Mẫu được làm khô trong không khí sẽ đem nghiền đến kích thước khoảng 2,8 mm rồi được làm khô trong tủ sấy dòng Nitơ ở mức nhiệt từ 105°C đến 110°C.
Sau khi sấy, kết quả thu được khi xác định độ ẩm trong mẫu phân tích theo tiêu chuẩn ISO 11722. Lưu ý, độ ẩm sẽ được tính từ khối lượng mẫu đi theo từng giai đoạn sấy khô với công thức:
m1 = [(m2-m3)/(m2-m1)] x 100%
Trong đó:
- m1: khối lượng của khay chứa mẫu tính bằng gam.
- m2: khối lượng khay có chứa mẫu trước khi làm khô và tính bằng gam.
- m3: khối lượng của các khay có chứa các mẫu sau khi làm khô tính bằng gam.
Làm khô trong môi trường không khí
Mẫu than đá sẽ được tiến hành làm khô ở giai đoạn đầu bằng không khí xung quanh với mức nhiệt độ không quá 40°C. Ghi lại sự chênh lệch về khối lượng trước và sau khi sấy khô của than. Tiếp đó, bạn nghiền mẫu vật đến kích thước khoảng 11,2 mm để tiến hành làm khô ở mức 2, với nhiệt độ khoản từ 105°C đến 110°C. Mức độ ẩm sẽ được tính từ hao hụt khối lượng theo từng giai đoạn.
Tiếp đó, bạn cũng có thể tính độ ẩm của than đá theo công thức tương tự như phương pháp làm khô với nitơ. Sau đó, bạn cũng có thể so sánh với tiêu chuẩn Việt Nam để xác định độ ẩm than đá đã đạt tiêu chuẩn hay không.
Sử dụng máy đo độ ẩm toàn phần của than đá
Ngoài hai phương pháp thí nghiệm và tính toán kết quả theo công thức ở trên, bạn cũng có thể sử dụng những loại máy đo độ ẩm để thực hiện phép đo nhanh chóng. Các thiết bị này được trang bị cảm biến nhạy, cho kết quả đo được độ ẩm với độ chính xác cao.
Một sản phẩm được dùng phổ biến hiện nay đó chính là máy đo độ ẩm than đá, hóa chất công nghiệp MS-350. Thiết bị này sử dụng công nghệ điện dung để đo độ ẩm đất, than, bột hoá học và nhiều loại nguyên liệu công nghiệp khác. Với thiết kế dạng cầm tay nhỏ gọn, thao tác sử dụng đơn giản, đọc được kết quả độ ẩm ngay lập tức trên màn hình kỹ thuật số có đèn nền rõ ràng… MS-350 sẽ giúp bạn tiết kiệm được thời gian, chi phí bằng cách giám sát khô, giúp ngăn ngừa sự suy giảm và phân hủy gây ra trong quá trình lưu trữ. Từ đó giúp cho quá trình sản xuất than được thuận tiện và hiệu quả hơn.
Hiện sản phẩm này đang có sẵn hàng tại công ty TKTECH – đơn vị chuyên cung cấp thiết bị đo đa lĩnh vực. Liên hệ ngay qua hotline để được tư vấn chi tiết hơn về sản phẩm và báo giá tốt nhé! Hy vọng qua đây, bài viết cũng đã giúp bạn hiểu được độ ẩm toàn phần của than là bao nhiêu và phương pháp xác định chính xác nhất để hỗ trợ cho công việc của mình.
