煤氣中焦油和灰塵含量的測定一、方法原理城市燃?xì)庵薪褂秃突覊m含量的測定，國標(biāo)承受濾膜法,即肯定體積的城市燃?xì)?，通收波長光譜下，該物質(zhì)具有最大吸光度。吸光度的定量滿足朗伯—比耳定律,即吸光度焦油含量的測定，并將吸取液過濾,分別出灰塵，再用重量法測定。城市燃?xì)庵薪褂秃突覊m含量的測定，國標(biāo)承受濾膜法,即肯定體積的城市燃?xì)猓ㄊ詹ㄩL光譜下，該物質(zhì)具有最大吸光度。吸光度的定量滿足朗伯—比耳定律,即吸光度焦油含量的測定，并將吸取液過濾,分別出灰塵，再用重量法測定。二、儀器及試劑規(guī)儀器使用要求。規(guī)儀器使用要求。紫外分光光度計(jì)———752N紫外分光光度計(jì)———752N濕式轉(zhuǎn)子氣體流量計(jì)———5濕式轉(zhuǎn)子氣體流量計(jì)———5L真空泵———XZ—1真空泵———XZ—1氫氧化鈉：分析純氫氧化鈉：分析純焦油：承受本廠焦油二甲苯；承受本廠生產(chǎn)的焦油：承受本廠焦油二甲苯；承受本廠生產(chǎn)的10℃的二甲苯且用氫氧化鈉脫水前方可使用。使用。(承受上述焦油和二甲苯與標(biāo)準(zhǔn)焦油和分析純二甲苯通過做比照試驗(yàn)覺察：分析結(jié)果相(承受上述焦油和二甲苯與標(biāo)準(zhǔn)焦油和分析純二甲苯通過做比照試驗(yàn)覺察：分析結(jié)果相三、試驗(yàn)條件的選擇1.吸取液的選擇1.吸取液的選擇2.工作波長的選擇2.工作波長的選擇四、試驗(yàn)步驟1．預(yù)備2．標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作液中的渣子濾掉，用加熱到40～50℃之間的二甲苯，屢次的沖洗小燒杯和濾紙，保證焦油中的渣子都濾到濾紙之上。濾紙枯燥后稱取渣子的質(zhì)量，計(jì)算焦油的純度。〔2〕1．預(yù)備2．標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作液中的渣子濾掉，用加熱到40～50℃之間的二甲苯，屢次的沖洗小燒杯和濾紙，保證焦油中的渣子都濾到濾紙之上。濾紙枯燥后稱取渣子的質(zhì)量，計(jì)算焦油的純度?！?〕500mL容量瓶中，用二甲苯屢次沖洗后定溶，計(jì)02626mg/mL，作為基準(zhǔn)溶液備用?！?〕1246,810mL50mL塞子，搖勻?！?〕752N330nm參比溶液測定溶液吸光度，結(jié)果見下表。以焦油含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。不同濃度溶液吸光度表不同濃度溶液吸光度表取樣量/mL1246810濃度/(mg·L-1)5.25210.50421.00831.51242.01652.52吸光度/A0.1190.2490.4780.6840.8560.9763．樣品檢測〔1〕取樣3.5-4L/min10～40L(依據(jù)含焦油量)，并記錄大氣壓及溫度?！?〕測定10min，13．樣品檢測〔1〕取樣3.5-4L/min10～40L(依據(jù)含焦油量)，并記錄大氣壓及溫度。〔2〕測定10min，1cm330nm計(jì)算公式：焦油含量(mg/m3ML/KV式中Mmg/L；L——二甲苯的體積,mL；K——換算至標(biāo)準(zhǔn)狀況下的枯燥煤氣體積系數(shù)；V——取煤氣樣的體積,L。4．回收率試驗(yàn)取肯定準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在同樣條件下，測得吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查出其濃42.016mg/L，見下表。五、問題爭論02～0502～058～25mg/L(31/3性，測定結(jié)果失真。(4)玻璃吸取管內(nèi)壁粘附焦油要徹底清洗并入二甲苯洗液中。(5)取樣時(shí)煤氣的溫度對測定結(jié)果有影響，特別是在正壓狀態(tài)下取樣。回收率回收率加標(biāo)樣量/mL實(shí)際值/mg回收值/mg回收率/%50.2100.20497.060.2520.24496.870.2870.27997.180.3360.341101.290.3780.37398.6100.4200.41398.4110.4620.45698.7120.5040.49097.3130.5460.53497.8140.5880.57798.2981六、結(jié)論(1計(jì)檢測法。(298.1%。本方法具(1計(jì)檢測法。(298.1%。本方法具(3)使用藥品少，檢驗(yàn)本錢低廉。(4)適用范圍廣，不僅可用于測量煤氣,對液體中焦油含量也可適用。氮元素的測定〔凱氏定氮法〕0.5～3.0％。氮是煤中唯一的完全以有機(jī)狀態(tài)存在的元素。煤中氮含量隨煤的變質(zhì)程度的加深而削減。它與氫含量的關(guān)系是，隨氫含量的增高而增大。一、方法原理依據(jù)用去的硫酸量，計(jì)算煤中氮的含量。主要化學(xué)反響如下：煤+H

HSON

()+CO

HOSO

Cl

HPO2 4 4 4

2 2

3 2 3 4NHHSO4 4

2NaOHNH

Na

SO2HO2342NH HBO23423 3 3

NHHBO4 2 3NHHBOHClNHClHBO4 2 3 4 3 3二、試劑混合催化劑：32g5g0.5g研細(xì)，混合均勻備用；鉻酸酐：分析純；分析純，3%水溶液，配制時(shí)加熱溶解并濾去不溶物；混合堿溶液：37g3g100mL甲基紅和亞甲基藍(lán)混合指示劑：0.175g50mL95%乙醇中；0.083g50mL95%乙醇中；1。蔗糖：分析純；硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：c(1/2H2SO4)=0.025mol/L。于1000mL容量瓶中，參加約40mL0.7mL〔1.84〕分析純硫酸放入容量瓶中，加水稀釋至刻度，充分振蕩均勻。0.05g130℃下枯燥到恒重的優(yōu)級純無水碳酸鈉放入錐形瓶中，50～60mL蒸餾水使之溶解，然后參加2～3黃色變橙色。煮沸，趕出二氧化碳，冷卻后，連續(xù)滴定到橙色。三、儀器、設(shè)備凱氏瓶：50mL250mL；直形玻璃冷凝管：300mm；短頸玻璃漏斗：30mm；鋁加熱體：使用時(shí)四四周以絕熱材料，如石棉繩等。凱氏球；圓盤電爐：帶有調(diào)溫裝置；錐形瓶：250mL；圓底燒瓶：1000mL；滴定管：10mL0.05mL。四、分析步驟0.2mm0.2g0.0002g。把煤樣包好，放入2g〔1.84〕5mL。然后將凱氏瓶放入鋁加熱體的孔中，并用石棉板蓋住凱氏瓶的球形局部。在瓶口插入一小漏斗，防止硒粉飛濺。在鋁加熱體中心的小孔中放溫度計(jì)。接通電源，緩緩加熱到350℃左右，保持此溫度，直到溶液清亮透亮、漂移的黑色顆粒完全消逝為止。遇到分解不完全的煤樣時(shí)，可將0.2mm的空氣枯燥煤樣磨細(xì)至0.1mm以下，再按上述方法消化，但必需參加鉻酸酐0.2～0.5g。分解后如無黑色粒狀物且呈草綠色漿狀，表示消化完全。將冷卻后的溶液，用少量蒸餾水稀釋后，移至250mL凱氏瓶中。充分洗凈原凱氏瓶中的剩余物，使溶液體積為100mL。然后將盛溶液的凱氏瓶放在蒸餾裝置上預(yù)備蒸餾。把直形玻璃冷凝管的上端連接到凱氏球上，下端用橡皮管連上玻璃管，直接插2mm。在250mL凱氏瓶中注入25mL混合堿溶液，然后通入蒸汽進(jìn)展蒸餾，蒸餾至80mL蒸餾完畢后，拆下凱氏瓶并停頓供給蒸汽。插入硼酸溶液中的玻璃管內(nèi)、外用點(diǎn)。由硫酸用量〔校正空白〕求出煤中氮的含量。0.2g注：每日在煤樣分析前，冷凝管須用蒸汽進(jìn)展沖洗，待餾出物體積達(dá)100～200mL再做正式煤樣。五、分析結(jié)果的計(jì)算空氣枯燥煤樣的氮含量按下式計(jì)算：Nad

cV 212

100%m式中： Nad——空氣枯燥煤樣的氮含量，%；c——硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；V1——硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，mL；V2——空白試驗(yàn)時(shí)硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，mL；0.014——氮的毫摩爾質(zhì)量，g/mmol；m——分析煤樣的質(zhì)量，g。六、氮含量測定的周密度氮含量測定的重復(fù)性和再現(xiàn)性如下表規(guī)定：表氮含量測定結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性要求重復(fù)性限〔N重復(fù)性限〔Nad〕/%0.08再現(xiàn)性臨界差〔Nd〕/%0.15碳、氫元素的測定〔重量法〕50～6060～7774～92%；無煙煤為90～98%。(Al203·2Si02·2H2O(CaS04·2H20)化程度低的煤，氫含量大；煤化程度高的煤，氫含量小。一、方法提要測定的干擾用粒狀二氧化錳消退。二、試劑和材料堿石棉：1～2mm；氧化銅：1～m，或線狀〔m；鉻酸鉛：1～4mm；銀絲卷：0.25mm；銅絲卷：0.5mm；氧氣：不含氫；三氧化鎢粒狀二氧化錳：用化學(xué)純硫酸錳和化學(xué)純高錳酸鉀制備。制法：稱取g〔MnSO4·5H2O，溶于L蒸餾水中，另稱取g酸鉀，溶于300mL蒸餾水中，分別加熱到50～60℃。然后將高錳酸鉀溶液漸漸注入100mL〔1+1〕硫酸，將溶液加熱到70～5min2～3h。用熱蒸餾水以傾瀉法洗至中性，將沉淀移至漏斗過濾，然后放入枯燥箱中，在150℃左右枯燥，得到褐色、疏松狀的二氧化0.5～2mm氧化氮指示膠：制法：在瓷蒸發(fā)皿中將粒度小于2mm40g30mL30mL、10%硫酸氫鉀溶液中，攪拌均勻取出枯燥。再將它浸入30mL、0.2%的雷伏奴耳〔乳酸2〕溶液中，攪拌均勻，用黑色紙包好枯燥，放在深色瓶中，置于暗處保存，備用。當(dāng)使用二節(jié)爐時(shí)，需制備高錳酸銀熱解產(chǎn)物。100g2L107.5g50mL漸漸冷卻，靜置過夜。將生成的具有光澤的、深紫色晶體用蒸餾水洗滌數(shù)次，在60～80℃下枯燥4h。將晶體一點(diǎn)一點(diǎn)地放在瓷皿中，在電爐上緩緩加熱至突然分解，得疏松狀、銀灰色產(chǎn)物，收集在磨口瓶中備用。未分解的高錳酸鉀不宜大量貯存，以免受熱分解，擔(dān)憂全。三、儀器、設(shè)備碳?xì)錅y定儀碳?xì)錅y定儀包括凈化系統(tǒng)、燃燒裝置和吸取系統(tǒng)三個(gè)主要局部。凈化系統(tǒng)：包括以下部件：250～500mL，40%氫氧化鉀〔或氫氧化鈉〕溶液；②氣體枯燥塔：容量2個(gè)，一個(gè)上部〔3〕裝氯化鈣〔或高氯酸鎂下部〔3〕裝堿石棉〔或堿石灰；另一個(gè)裝氯化鈣〔或高氯酸鎂；0～15mL/min。燃燒裝置：由一個(gè)三節(jié)〔或二節(jié)〕管式爐及其掌握系統(tǒng)構(gòu)成，主要包括以下部件：①電爐：三節(jié)爐：第一節(jié)長約230mm，可加熱到〔850±10〕℃，并可沿水平方向移動；330～350mm，可加熱到〔800±10〕℃；第三節(jié)長130～150mm，可加熱到〔600±10〕℃。二節(jié)爐：第一節(jié)長約230mm，可加熱到〔850±10〕℃，并可沿水平方向移動；其次節(jié)長130～150mm，可加熱到〔500±10〕℃。每節(jié)爐裝有熱電偶、測溫順控溫裝置。1100～1200mm〔使用二節(jié)爐時(shí)，m～mm；80mm；150mm，內(nèi)徑大于燃燒管，外徑小于爐膛直徑；⑤橡皮帽〔最好用耐熱硅橡膠〕或銅接頭。吸取系統(tǒng)：包括以下部件：2-38100～120mm15mm，進(jìn)口端有一個(gè)球形擴(kuò)大局部，內(nèi)裝無水氯化鈣或無水高氯酸鎂。②吸取二氧化碳U形管：2個(gè)，如圖2-39所示。裝藥局部高100～120mm，直15mm2/31/32/31/310mL。分析天平：0.0001g。貯氣桶：10L。下口瓶：10L。四、試驗(yàn)預(yù)備凈化系統(tǒng)各容器的充填和連接2-37連接好。氧氣可承受貯氣桶和下口瓶或可掌握流速的氧氣瓶供給。為指示流速，在兩個(gè)枯燥塔之間接入一個(gè)流量計(jì)。70～100吸取系統(tǒng)各容器的充填和連接2-37連接好。U〔防止硫酸倒吸〕和一個(gè)裝有硫酸的氣泡計(jì)。假設(shè)作吸水劑用的無水氯化鈣含有堿性物質(zhì)，應(yīng)先以二氧化碳飽和，然后除去過剩的二氧化碳。處理方法如下：把無水氯化鈣裂開至需要的粒度〔假設(shè)氯化鈣在保存和裂開中已吸水，可放入馬弗3001h〕裝入枯燥塔或其它適當(dāng)?shù)娜萜髦小裁看未?lián)假設(shè)干個(gè)。緩慢3～4h，然后關(guān)閉枯燥塔，放置過夜。通入不含二氧化碳的枯燥空氣，將過剩的二氧化碳除盡。處理后的氯化鈣貯于密閉的容器中備用。UUU50mgU50色，表示應(yīng)更換二氧化錳。U燃燒管的填充使用三節(jié)爐時(shí)：30mm100mm0.5mm8001h②燃燒管出氣端留50mm空間，然后依次充填30mm0.25mm銀絲卷，30mm銅絲卷，130～150mm〔與第三節(jié)電爐長度相等〕鉻酸鉛〔使用石英管時(shí)，應(yīng)用銅片把鉻酸鉛與管隔開，m0～〔與其次節(jié)電爐長度相等〕粒狀或線狀氧化銅，30mm310mm〔與第一節(jié)電爐上燃燒舟長度相等〕100mm105～110℃8h③燃燒管中的填充物〔氧化銅、鉻酸鉛和銀絲卷〕經(jīng)70～100次測定后應(yīng)檢查或更換。注：以下幾種填充劑經(jīng)處理后可重復(fù)使用：1mm〔5%氫氧化鈉溶液500～6000.5h5min，在蒸餾水中煮沸5min，用蒸餾水沖洗干凈，枯燥后再用。2-4110mm100mm3～4100后裝好。爐溫的校正將爐溫升至規(guī)定溫度，保溫1h。然后將標(biāo)準(zhǔn)熱電偶依次插到空燃燒管中對應(yīng)于第一、其次、第三節(jié)爐的中心處〔留意勿使熱電偶和燃燒管管壁接觸。調(diào)整電壓，使標(biāo)準(zhǔn)熱電偶到達(dá)規(guī)定溫度并恒溫5min。登記工作熱電偶相應(yīng)的讀數(shù)，以后即以此為準(zhǔn)掌握溫度?？瞻自囼?yàn)將裝置按圖2-37連接好，檢查整個(gè)系統(tǒng)的氣密性，直到每一局部都不漏氣以后，開頭通電升溫，并接通氧氣。在升溫過程中，將第一節(jié)電爐來回移動幾次，并將裝好20min10min第三節(jié)爐到達(dá)并保持在〔600±10〕℃后開頭作空白試驗(yàn)。此時(shí)將第一節(jié)移至緊靠其次節(jié)爐，接上已經(jīng)通氣并稱量過的吸取系統(tǒng)。在一個(gè)燃燒舟上參加三氧化鎢〔數(shù)量和煤樣分析時(shí)相當(dāng)。翻開橡皮帽，取出銅絲卷，將裝有三氧化鎢的燃燒舟用鎳鉻絲推至第一節(jié)爐入口處，將銅絲卷放在燃燒舟后面，套緊橡皮帽，接通氧氣，調(diào)整氧氣流量為23min，將爐子移回原位。2minU10minU管的質(zhì)量增加數(shù)即為空白值。重復(fù)上述試驗(yàn)，直到連續(xù)兩次所得空白值相差不超過0.0010g，除氮管、二氧化碳吸取管最終一次質(zhì)量變化不超過0.0005g白值的平均值作為當(dāng)天氫的空白值。帽熱分解，如空白值不易到達(dá)穩(wěn)定，則可適當(dāng)調(diào)整保溫管的位置。五、分析步驟三節(jié)爐法分析步驟其次節(jié)爐溫掌握在〔800±10〕℃，第三節(jié)爐溫掌握在〔600±10〕℃，并使第一節(jié)爐緊靠其次節(jié)爐。0.2mm0.2g，準(zhǔn)確璃管或不加枯燥劑的枯燥器中。接上已稱量的吸取系統(tǒng)，并以120mL/min的流量通入氧氣。關(guān)閉靠近燃燒UU氧氣，并保持120mL/min的流量。1min后向凈化系統(tǒng)方向移動第一節(jié)爐，使燃燒舟的一半進(jìn)入爐子。過2min，使燃燒舟全部進(jìn)入爐子。再過2min，使燃燒舟位于爐子2min10min〔除氮管不稱量。二節(jié)爐法分析步驟用二節(jié)爐進(jìn)展碳、氫測定時(shí)，第一節(jié)爐控溫在〔 控溫在〔500±10〕℃，并使第一節(jié)爐緊靠其次節(jié)爐。每次空白試驗(yàn)時(shí)間為20min。燃燒舟位13min，其他操作同三節(jié)爐的操作步驟。試驗(yàn)裝置牢靠性檢驗(yàn)為了檢查測定裝置是否牢靠，可稱取0.2～0.3g20～30mg3再升溫，且移爐速度應(yīng)放慢，以防標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)試劑爆燃。照實(shí)測的碳、氫值與理論計(jì)算值的差值，氫不超過±0.10%，碳不超過±0.30%，并且無系統(tǒng)偏差，說明測定裝置可用。否則，須查明緣由并徹底訂正后才進(jìn)展正式測定。如使用二節(jié)爐，則在第一節(jié)爐移至緊5min100～200℃，再放有機(jī)試劑，并漸漸移爐，而不能承受上述降低爐溫的方法。六、分析結(jié)果的計(jì)算空氣枯燥煤樣的碳、氫含量按下式計(jì)算：Cad

0.2729m1100%mHad

m2m3100%0.1119Mm1000 ad式中： Cad——空氣枯燥煤樣的碳含量，%；Had——空氣枯燥煤樣的氫含量，%；m1——吸取二氧化碳的Ug；m2——吸取水分的Ug；m3——空白值，g；m——煤樣的質(zhì)量，g；0.2729——將二氧化碳折算成碳的因數(shù)；0.1119——將水折算成氫的因數(shù)；Mad——空氣枯燥煤樣的水分含量，%；2%時(shí)，則0.2729mCad m 1100%0.2729(CO)2ad式中： 〔CO2〕ad——空氣枯燥煤樣中碳酸鹽二氧化碳含量，%七、碳、氫測定的周密度碳、氫測定的重復(fù)性和再現(xiàn)性如下表規(guī)定：表 碳、氫測定結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性要求工程工程CadHad重復(fù)性限/%0.500.15再現(xiàn)性臨界差/%1.000.25煤樣測定結(jié)果表述的要求一、基的符號礦物基。空氣枯燥基——以與空氣濕度到達(dá)平衡狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，符號為ad。不計(jì)算外在10.1%時(shí)的分析試樣。組合，指去除了水分〔空干基水分和全水分〕的分析試樣。收到基——以收到狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，符號為ar。計(jì)算煤中全部成分的組合，指包含有全水分的試樣?？菰餆o灰基——以假想無水、無灰狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，符號為daf。不計(jì)算水分、灰分的煤中其它成分的組合，指去除了水分和空干基灰分的分析試樣。dmmf。maf。m,mmf。依據(jù)不同基準(zhǔn)的定義可知，同一煤質(zhì)特性指標(biāo)，當(dāng)承受不同基準(zhǔn)來表示時(shí)，就會有不同的值，其中以收到基所表示的值最小，空氣枯燥基所表示的值次之，枯燥基所表示的值較大，枯燥無灰基所表示的值最大。二、不同基準(zhǔn)間的換算換算公式：Y=KXK——換算系數(shù)基準(zhǔn)換算公式表要求基已知基要求基已知基空氣枯燥基收到基枯燥基枯燥無灰基枯燥無礦物質(zhì)基ad ar d daf dmmf空氣枯燥基ad收到基ar枯燥基100Mar100Mad100100M100100ad100(MadAad)100(MadMM )ad100Mad100100100100Mar100Mar100(MarA )ar100(MarMM )arMad100Mar100100100Ad100100MMddd干燥無灰基daf枯燥無礦物質(zhì)基dmmf100(MadAad)100100(MarAar)100100Ad100100Ad100MMd100(MadMMad)100100(MarMMar)100100MMd100100MMd100Ad【例1】Aad=31.22% Mad=1.64% Mar=8.0% 求Ad及