Kohleberechnungen

Genaue und korrekte Berechnungen sind für den Erfolg Ihrer Kohleverarbeitung unerlässlich. Diese Berechnungen beinhalten grundlegende Parameter wie Asche- und Brennwerte, die Ihnen Aufschluss über den Gütegrad Ihrer Kohle geben.

Die weltweiten SGS-Teams aus Chemikern und Experten verwenden eine breite Palette an analytischen Kalkulationen und Indizes, um die Brennwerte, den Gesamtwasserstoff, den Koksreaktivitätsindex (CRI) und die Koksfestigkeit nach Reaktion (CSR) Ihrer Koksproben zu messen. Unsere unabhängigen Testresultate und Berechnungen liefern Ihnen zuverlässige Daten, die mit internationalen Standards übereinstimmen.

Im folgenden finden Sie eine Liste mit einigen der interessantesten Protokolle und Berechnungen, die von den SGS-Kohle- und Koksspezialisten regelmäßig verwendet werden:

1. Basisumrechnungsfaktoren:
   Kennz. ASTD D3180 / ISO 1170 - Umrechnung der verschiedenen Feuchtigkeitsgrundwerte
   a. Trockenfaktor (Umwandlung von AD zu Trocken) (100-ADM)/100
   Trocken = AD / ((100-ADM)/100)
   b. AR-Faktor (Umwandlung von Trocken zu AR (100-TM)/100
   AR = Trocken x ((100-TM))/100)
   c. DAF-Faktor (Umwandlung von Trocken nach DAF) (100-Trockene Asche)/100
   DAF 0 Trocken / ((100-Trockene Asche)/100)
    
   Wobei:
   
   TM der Gesamtfeuchtigkeit entspricht
   ADM der Luftgetrockneten Feuchtigkeit entspricht (Feuchtigkeit in der Analyseprobe)
   AR ist die angenommene Basis
   AD ist die Basis wie bestimmt (luftgetrocknet)
   Trocken ist die trockene Basis
   DAF ist die Trockene Asche-freie Basis
   
   
2. Zweistufige Gesamtfeuchtigkeitsformel (siehe ASTM / ISO)
   Die zweistufige Gesamtfeuchtebestimmung wird verwendet, wenn eine Probe zu nass ist, um sie ohne einen potentiell signifikanten Feuchtigkeitsverlust zu brechen oder zu teilen.
   TMar, % = [RMad, % x (100 - FMad, %) / 100] + FMad %
   M = Gesamtfeuchte; FM = Freie Feuchte; RM = Restfeuchte
   
   
3. Umrechnungsfaktoren für Brennwerte
   
   MJ/kg = kcals/kg / 238,846
   MJ/kg = Btu/lb / 429,923
   kcal/kg = MJ/kg x 238,846
   kcal/kg = Btu/lb / 1,8
   Btu/lb = MJ/kg x 429,923
   Btu/lb = kcals x 1,8
   
   
4. CO2 Emmissionsfaktor:
   
   t/CO2/TJ = Aufgenommener Kohlenstoff x 3.667 x [10,000/NCV(p)] in kJ/kg= Aufgenommener Kohlenstoff x 3.667 x [2388.46/NCV(p)] in kcal/kg
   
   
5. Brennstoffrate
   = Fester Kohlenstoff / Flüchtige Bestandteile
   
   
6. Wasserstoff in Kohle: Siehe ASTM 3180 / ISO 1170
   Es ist möglich, dass Wasserstoffwerte ermittelt werden, wenn dieser im Wasser (Feuchtigkeit) der Probe enthalten ist. Es gibt alternative Umrechnungsmethode, siehe unten:
   
   Folgende Umrechnung wird verwendet, um H in der Feuchtigkeit nachzuweisen:
   
   Gesamt-Wasserstoff wie bestimmt (ad): einschließlich H in der Feuchtigkeitsanalyse
   
   
1. Wasserstoff (exklusive H in Feuchtigkeit)
   H(trockene Basis) = [Gesamt-Wasserstoff(ad)-(AMx0,119)] x (100/(100-AM)
   
2. Wasserstoff (inklusive H in Feuchtigkeit)
   H(ar) = [Gesamt-Wasserstoff(db) x ((100-TM)/100)]+(0,1119*TM)
   
3. Die ISO 1170 protokolliert H luftgetrocknete Basis exklusive H in der analysierten Feuchtigkeit.
   H(luftgetrocknet) = Gesamt-Wasserstoff(wie bestimmt) - (Analysefeuchtigkeit x 0,1119)
   
   Wasserstoff und Sauerstofffaktoren basierend auf der atomaren Masse von H2O
   Wasserstoff = Feuchtigkeit X 0,1119
   Sauerstoff = Feuchtigkeit X 0,8881
   
   
7. Netto-Brennwert (NBW) Umrechnungsfaktoren:
   Kennz. Netto-Brennwert (ASTM D5865-03)
   
   Hitze, die bei der Verbrennung einer Substanz mit gleichbleibendem Druck von 0,1 Mpa (1 Atm) entsteht, mit Wasserrückständen als Dampf.
   
   ISO 1928-1995 bei konstantem Volumen
   Qv, net,m,J/g =( Q gr,v,d - 206,0 [ wHd ] ) x (1-0,01xMT) - (23,05x MT)
   Qv, net,m,kcal/kg = ( Q gr,v,d - 49,20 [ wHd ] ) x (1-0,01xMT) - (5,51x MT)
   
   ISO 1928-1995 bei konstantem Druck
   Qp, net,m,J/g =
   { Q gr,v,d - 212,2 [ wHd ] - 0,8 x [wOd + wNd] } x (1- 0,01MT) - 24,43 x MT
   
   Qp, net,m,kcal/kg =
   { Q gr,v,d - 50,68 [ wHd ] - 0,191 x [wOd + wNd] } x (1- 0,01MT) - 5,84 x MT
   
   [ wHd ] = H-Gehalt in der Probe weniger Wasserstoff in der Feuchtigkeit
   w(H)d = w(H) x 100/100-MT
   MT = Gesamtfeuchtigkeit
   
   ASTM 5865/3180 bei konstantem Druck
   Qp(net)ar,J/g = Qvar(gross) - (215,5 x Har)
   Qp(net)ar,Btu/lb = Qvar(gross) - (92,67 x Har)
   Qp(net)ar,kcal/kg = Qvar(gross) - (51,47 x Har)
   Har = Gesamt-Wasserstoff wobei Wasserstoff den Wasserstoff in der Probenfeuchtigkeit enthält
   Har = [(Had-0,1119xMad) x (100-Mar)/(100-Mad)] + 0,1119 x Mar
   
   
8. Seyler-Formel:
   Über eine Elementaranalyse und die Bestimmung des Brennwerts mit Hilfe der Seyler-Formel und ähnlichen Berechnungen (z.b. Dulong-Formel) können verschiedene Parameter der Kohle eingeschätzt werden.
   
   Referenz:
   
   *Kohle-Typologie, physischer, chemischer Aufbau und Zusammensetzung
   D.W. Van Krevelen (Dritte Auflage 1993) Seite 47
   VMdaf = 10,61Hdaf - 1,24Cdaf + 84,15
   Hdaf = 0,069 (Qdaf/100+VMdaf) - 2,86
   Cdaf = [0,59 (Q,daf/100 - 0,367VMdaf) + 43,4]
   
   ** ISO 1928-1995 Teil E.3.3
   Einschätzung des Wasserstoffgehalts, berechnet mit der Seyler-Formel
   wH = 0,07 x w(V) + 0,000165 x qv,gr,m - 0,0285 x [ 100 - MT - w(A)
   w(H) - ist der Gehalt an H der Probe minus H der Feuchtigkeit, als Masse in %
   w(V) - ist der VM-Gehalt der Probe mit Feuchtigkeitsgehalt MT, als % Masse
   w(A) - ist der Aschegehalt in der Probe mit Feuchtigkeitsgehalt MT, als % Masse
   qv, gr, m - Brutto-CV der Probe mit Feuchtigkeitsgehalt MT, in joules/gr.
   
   Anmerkung. 1** Nur gültig, wenn berechneter Hdb größer als 3%
   Anmerkung. 2* Nur gültig, wenn der Odaf-Gehalt geringer als 15%
   Anmerkung. 3 Kann zu fehlerhaften Ergebnissen führen, wenn Lieferungen in einem Gemisch aus hochwertigen und minderwertigen Kohlen bestehen.
   
   
9. Dulong-Formel
   GCV(db) = 333xC(db) + 1442(H(db) - O(db) / 8) + 93xS(db)
   GCV in (kJouls/kg trockener Basis). C, H, O, S als Prozent der trockenen Basis
   

Koksreaktivitätsindex (CRI) und Koksfestigkeit nach Reaktion (CSR)

Bei der Behandlung von Koks im Hochofen ist dieser einer Reaktion mit CO2-Gegenströmen und Abrieb ausgesetzt. Diese gleichzeitig ablaufenden Prozesse schwächen das Koks und eine chemische Reaktion tritt ein, die feinen Staub entstehen lässt, der die Durchlässigkeit der Hochofenmöller abmildern kann. SGS führ CRI- und CSR-Tests durch und liefert in kürzester Zeit präzise Ergebnisse. CRI- und CSR-Tests bestimmen die Energie, die Ihre Kohle bei der Verbrennung im Hochofen produziert.

Die CRI-/CSR-Tests messen die Reaktivität von Koks mit CO2 bei einer erhöhten Temperatur sowie die Festigkeit nach der Reaktion in der Trommel. Im Test werden 200 gr. Kohle der Größe ⅞” x ¾” (19 x 22 mm) in einem Behälter für 2 Stunden bei 1100° C mit CO2-Gas zur Reaktion gebracht. Der Gewichtsverlust nach der Reaktion entspricht dem CRI. Das reagierte Koks wird dann in einer Trommel in I-Form mit 600 Umdrehungen bei 20 UpM getrommelt und anschließend gewogen. Das prozentuale Gewicht des + 3/8'' Koks entspricht dem CSR. Die meisten Hochöfen sind für Kokse mit einem CSR von größer als 60 und einem CRI von unter 25 ausgelegt. Wir von der SGS liefern Ihnen präzise, kosteneffiziente Hochofen-Koksanalysen für Ihren optimalen Betrieb.

SGS ist der Weltmarktführer in Kohle- und Koksanalysen und -Prüfdienstleistungen. Die Daten unserer Analysen gewährleisten optimale Gewinnraten und eine maximierte Performance Ihrer Kohlen und Koksprodukte.

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• 

  Coal Contacts

  veröffentlicht 02.07.13

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