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第十一章 煤气的检验 第一节 煤气组成的测定方法 一、概念 煤气中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）和氢气（H2）分别以各自的化学式表示，烷烃气体的总含量以CH4表示，气体惰性气体的总含量以N2表示，实际以分析差数计算。 二、方法原理 主要组分分析是用直接吸收法首先测定二氧化碳（CO2）、不饱和烃（CnHm表示）、氧（O2）和一氧化碳（CO）的含量，然后用爆炸法（加氧爆炸剩余的可燃性气体），根据反应结果计算甲烷及氢，而惰性气体则用减差法求得。具体的化学反应如下。 ①用30%氢氧化钾吸收二氧化碳及酸性气体： ②用焦性没食子酸（又名邻苯三酚）碱性溶液吸收氧： ③用发烟硫酸吸收不饱和烃 ④用氨性氯化亚铜溶液吸收一氧化碳： ⑤甲烷和氢加氧发生爆燃反应： 加氧量必须调节，使可爆混合气浓度略高于爆燃下限，不可接近化学计量的需氧量，以免爆燃过分剧烈，具体须按照表11-1中的规定操作 表11-1 不同气样体积 气体分类 吸收后剩余气样倍数1/R 计算倍数 R 加入氧气量/mL 爆炸次数 各次气体量 /mL 城市煤气、混合煤气 焦炉气、纯碳化炉气、油制气 水煤气 发生炉气 沼气 1/2 1/3 1/2 全部气体 1/3 2 3 2 1 3 60~70 65~75 40~45 15~25 70~80 分4次 分4次 分3次 只1次 分4次 约10,20,30,40 约10,20,30,40 约10,3050 全部 约10,20,30,40 三、吸收液的配制和调换 1.氢氧化钾溶液 30%氢氧化钾溶液，取30g化学纯的氢氧化钾溶于70mL水中。 2.焦性没食子酸的碱性溶液 取10g焦性没食子酸，溶于100mL 30%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。 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溢。 4.氨性氯化亚铜溶液 取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ρ为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化气的吸收管分前后两只吸收一氧化碳组分，前一只吸收管在使用一定次数后，须换新配制的溶液，后一只吸收管改为前一只吸收管。 5.稀硫酸溶液 10%浓度，在100mL水中加入5.5~6.0mL浓硫酸（密度ρ为1.84g/mL）,滴入1~2滴甲基橙指示剂显红色。 6.封闭液 将煤气储罐中的煤气饱和水过滤后（或煤气饱和蒸馏水），加入硫酸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%）。用氢氧化钠标准液滴定，确定封闭液中含硫酸浓度为1.5%±0.5%即可使用（也可再加入几滴甲基橙）。在使用一段时期后必须进行硫酸含量的分析，保证硫酸含量为1.5%±0.5%。 7.吸收液调换 根据所分析的燃气中各主组分的含量高低，及各吸收液的吸收效率，决定使用次数，部分吸收液也会因长时间放置而失效。 四、分析前的准备工作 检查整套分析仪器（如图11-1）的严密性，保证不漏气。具体方法是把进样直通活塞、吸收管活塞关闭，将中心三通活塞处的量气管和吸收瓶梳形管连通，使量气管存有一定量的气体。然后将水准瓶放在仪器上方，5min后气体不再减少，即说明仪器不漏气。 各吸收管内吸收液都在活塞面以下，不得超过活塞。 五、测定步骤 1.取样 取样可采用取样瓶的排水集气法或橡皮袋（塑料袋）灌气法。取样瓶法可用于在微负压或下压气流的管道上取样，而橡皮袋（塑料袋）法只能在下压气流的管道上取样。取样瓶内所盛的应是经过过滤的硫酸钠（或氯化钠）饱和液、储气罐内的煤气饱和水。不论使用取样瓶或橡皮袋取燃气前都须经样气置换3~4次，并须注意取样时不要带入外界空气。取样瓶或橡皮袋存放燃气时间不宜超过2h。 2.进样 先将量气管中的气体排出，使用前将量气管的也没升到零点，关闭进样直通活塞。取样瓶或取样袋的橡皮管与奥氏仪接通，而后打开取样瓶橡皮管夹子，打开奥氏仪进样直通活塞。使样气流进量气管中约20~30mL，而后旋转中心三通活塞，将水准瓶升高，使量气管中的试样放空，直到量气管也没升到零点，如此至少3次。取足试样100mL(包括梳形管所占容积)，压力平衡后（使压力与大气压相同）关闭进样直通活塞。 3.气体组成分析 煤气主组分分析的步骤按下列顺序进行：首先为二氧化碳，第二为不饱和烃，第三为氧，第四为一氧化碳。此顺序中不饱和烃和氧可前后互换，但二氧化碳必须先吸收，一氧化碳必须最后吸收分析