1#装入33%KOH溶液,吸收CO2 2#装入焦性没食子酸,吸收O2
3#4#装入氨性Cu2CL2吸收CO,换试剂时可先换去气体首先经过的瓶子,以后交替使用。 5#装入20%H2SO4溶液,吸收从4#、3#瓶逸出的氨气。 6#带保温套管的刻度管(0-100mL)
水准瓶装入2%H2SO4封气液(此封气液用煤气饱和) 三 吸收液配制 (1)KOH溶液:
一份化学纯固体KOH500g溶于装有1000mL蒸馏水中,摇匀。 (2)焦性没食子酸
50g焦性没食子酸溶于150mL水中;150gKOH溶于350mL水中,两者混合,为防止空气氧化,可就在氧的吸水瓶内进行。 (3)氨性Cu2CL2溶液:
250g氯化氨溶于750mL水中,加入200g干燥的Cu2CL2。
再把溶液注入瓶内(尽量注满)并在其中放些赤铜丝。然后塞紧瓶口,当溶液完全褪色后才能用。
(4)CnHm,H2用燃烧法测量。 四 注意事项
1.在操作过程中,要注意封气瓶是否严密,要保持一定的水位,举水瓶时下口不能露出水面,如发现刻度管内出现气泡,必须重新取样分析。
2.吸水来回串动时,吸水管内液面不可超过活塞,以防吸水液串流。 3.每次吸水前后必须将吸水瓶内液面调至浮子处。
4.每次读数前必须静置半min,读数三点要在同一水平线上。
5.燃烧串动时,封气液不可与炽热的白金丝接触,以免损坏白金丝,燃烧后的气体必须冷至室温后再读数。
6.H2燃点在270-300℃之间,甲烷燃点在850-900℃。温度过高过低都要影响结果。
第二节 煤气分析步骤
1.提高水准瓶检查气密性,系统不漏气才能取样分析。如有漏气情况应逐一检查各活塞并涂凡士林密封。
2.排除量气管中残余气体,并用待测样品洗系统三次,注意把握活塞。以免把吹洗的气体又赶进取样气囊中,或者空气漏入系统内。 3.准确取100mL样品,水准瓶与量气瓶液面、眼睛视线要三线合一,每次读取刻度要保持一致,不能改动。 4.把气体逐一赶入1#(氢氧化钾溶液)吸收二氧化碳气体;2#、3#(焦性没食子酸-氢氧化钾溶液)吸收氧气;4#、5#(氯化亚铜-氨水溶液)吸收一氧化碳;6#(20%碳酸)吸收氨水分解的氨气。 5.剩余气体压入1#瓶中贮存,并量取氧气约20mL。 6.把剩余气体与所取的氧气混合,并量取燃烧前体积。混合气体压入燃烧瓶中,来回混合均匀。 7.打开电源开关,燃烧2min。然后关上电源开关,冷却3min,并量取燃烧后体积。 8.燃烧后体积再次赶入1#瓶中吸收CO2完全后量取所剩体积,并计算甲烷、氢气的量。 9.利用公式nco=CO2%计算高炉煤气利用率。 CO2%?CO.利用QCO=126.2、QH2=107.7、QCH4=358.4热值系数计算各自热值。 过滤法测含尘量: 方法原理:使一定量的被测煤气,通过一个密闭的过滤器,从留在滤器上的灰尘重量计算出煤气含尘量。 (g?g1)?106计算公式:G= 毫g/标米3 V0 式中: g:样后滤器的重量·g g1:样前滤器的重量·g V0:至标准状态后的通过滤器的煤气流量(升) V0=(760?n?m)?273V·C (273?t)?760= V·C上式中: (101292.8?n?m)?273 (273?t)?10129.2c:气体流量表的校正系数 n:气体通过流量表的压力pa m:气体在t℃的水蒸气压力pa 注意事项:
a.取样时间根据煤气含尘量而定,取样瓶所增加的灰尘重量不少于3~5mg,不大于300~500mg。
b.采样夹子打开,必须观察流量表指针转动是否正常,否则处理后方可离开。 采样时,打开取样房小门后必须迅速观察取样温度,以免开门后温度变化。 c.关闭取样头更换取样瓶时必须待煤气流量表指针走到整数。
d.取样瓶与脱脂棉应保持清洁,尤其更换试瓶时,避免外界灰尘落入造成试样不准。
第三节 人工燃气主组分的化学分析方法(GB12205-90) 1 适用范围
适用于各类人工燃气。 2 定义
本标准组分分析的主组分含义是:酸性气体的总含量(以CO2表示),不饱和烃气体的总含量(以CnHm表示),氧气(O2),一氧化碳(CO),氢气(H2),烷烃气体的总含量(以CH4表示)和其他惰性气体的总含量(以CH4表示,实际以分析差数计算)。 3 方法及原理
主要组分分析是用直接吸收法,测定二氧化碳,不饱和烃,氧,一氧化碳,然后用爆炸法(加氧爆炸剩余的可燃气体),根据反应结果计算甲烷和氢,而惰性气体则用减差法求得。
3.1 用30%的氢氧化钾吸收二氧化碳及酸性气体。 CO2+2KOH=K2CO3+H2O
3.2 用焦性没食子酸(又名邻苯三酚)碱性溶液吸收氧。
C6H3(OH)3+3KOH→C6H3(OK)3+3H2O (邻苯三酚)
2C6H3(OK)3+1/2O2→C12H4(OK)3 +H2O
3.3 用发烟硫酸吸收不饱和烃(CnHm),如C2H4,C6H6。 C2H4+H2SO4.SO3→C2H6S2O7(乙烯磺酸)
C6H6+H2SO4.SO3→C6H6SO3(苯磺酸)+H2SO4 3.4 用氨性氯化亚铜液,吸收一氧化碳。
Cu2Cl2+2CO=Cu2Cl2.2CO
Cu2Cl2.2CO+4NH3+2H2O→2NH4Cl+Cu2.2COONH4 3.5 甲烷和氢加氧发生爆炸反应。
CH4+2O2=CO2+2H2O 2H2+O2=2H2O
加氧量必须调节,使可爆混合气浓度略高于爆炸下限,不可接近化学计量的需要量,以免爆炸过分激烈。 4 仪器
4.1 煤气组分全分析器:奥氏式(仪器型号不限,但必须保证分析的原理和精密度与本标准一致)。
4.1.1 量气筒的容量为100±0.25mL分度值不大于0.2mL,量气筒必须定期校验。 4.2 高频火花发生器:220V,50赫兹。 4.3 电子天平。 5 试剂及其规格
5.1 氢氧化钾:分析纯,GB2306。
5.2 焦性没食子酸(即邻苯三酚):分析纯,HGB 3369。 5.3 发烟硫酸:三氧化硫含量20~30%,分析纯,HGB 3186。 5.4 浓硫酸:分析纯,比重1.84,硫酸含量为95--98%,GB 625。 5.5 氯化亚铜:分析纯, HG3---1287。 5.6 氯化铵:分析纯,GB 658。
5.7 硫酸钠:化学纯,HG3--123,或氯化钠,化学纯,GB 1266。 5.8 甲基橙指示剂:化学纯,HGB 3089。 5.9 纯氧:氧含量大于99%V/V,不含可燃成分。 5.10 液体石蜡:HG 14--458。 6 吸收液的配制和调换
吸收液的配制以100mL计算,而实际配制量按吸收瓶容积250mL。 6.1 氢氧化钾溶液:30%氢氧化钾,30g化学纯的氢氧化钾溶于70mL水中。
6.2 焦性没食子酸的碱性溶液:取10g焦性没食子酸,溶于100mL30%氢氧化钾溶液中。
焦性没食子酸的碱性吸收液在灌入吸收管后,通大气的液面上应加液体石蜡油使其隔绝空气。
6.3 发烟硫酸液:三氧化硫含量为20~30%,发烟硫酸液灌入吸收管后通大气的透气口上应套橡皮袋以防三氧化硫外逸。
6.4 氨性氯化亚铜溶液:27g氯化亚铜和30g氯化铵,加入100mL蒸馏水中,搅拌成浑浊液,灌入吸收管内,并加入紫铜丝,其后加入浓氨水(分析纯,密度0.88~0.99g/mL)至吸收液澄清,通大气的液面上应加液体石蜡油,使其隔绝空气。氨性氯化亚铜吸收液为两只吸收管,分前后两只吸收一氧化碳组分,前只吸收管在使用一定次数后,须换新配制液,后一只吸收管改为前一只吸收管。
6.5 稀硫酸溶液:10%浓度,在100mL水中加入5.5~6.0mL浓硫酸(密度1.84g/mL),滴入1~2滴甲基橙指示剂显红色。
6.6 封闭液:将煤气储灌中的煤气饱和水过滤后(或用煤气饱和蒸馏水),加入硫酸钠或氯化钠,至室温饱和,倒出澄清液。在不断搅拌的同时加入化学纯浓硫酸(95~98%)。用氢氧化钠标液滴定,确定封闭液中含硫酸浓度为1.5±0.5%即可使用(也可加入几滴甲基橙)。使用一段时期后进行含硫酸量的分析,保证硫酸含量在1.5±0.5%。
6.7 吸收液调换:根据所分析的燃气中各组主组分的含量高低,及各吸收液的吸收效率,决定使用次数,部分吸收液也会应长时间放置而失效。 7 分析前的准备工作
在装置奥氏式气体全分析器之前,应先测定梳形玻璃管和吸收管玻塞上端一段玻塞内体积(mL)。各玻璃活塞壳心之间的润滑脂要上得均匀,且须旋转灵活。量气筒内和爆炸管内不应有任何油脂等沾污物,应保持清洁。 检查整套分析仪器的严密性,保证不漏气。
方法:把进样直通活塞、吸收管活塞关闭、将中心三通活塞处在量气筒和吸收瓶梳形管连通位置,使量气筒存有一定量的气体。然后将水准瓶放在仪器上方,5min后气体不在减少,即说明仪器不漏气。
各吸收管内吸收液都在活塞面,不得超过活塞。 8 取样、进样和分析步骤 8.1 取样
取样可采用取样瓶的排水集气法或橡皮袋灌气法。取样瓶法可用于微负压或正压气流的管道上取样,而橡皮袋只能在正压气流的管道上取样。取样瓶内所盛的应是经过过滤的