實驗室破碎機煤元素分析方法2

下圖是在800度下不同催化劑實驗的對比數據

統計結果表明，兩種催化劑的實驗室儀器碳測定值雖無偏差，但置信區間較寬，而且進一步試驗又發現結果不穩定、復合石墨添加WO3的碳測定結果忽高忽低、燃燒也不完全，為此將燃燒溫度提高到850℃。(2)850℃下以WO3代替Cr2O}試驗，試驗結果列于表13-2。

上圖說明，在850度下以wo3為催化劑可以獲得與CR2O3為催化劑的一致的碳氫測定結果

原理和方法

2“3.1方法原理”

標準所采用的方法是稱取一定量的煤樣，覆蓋催化氧化劑三氧化，于850℃的溫度下在氧氣流中燃燒，生成的水和二氧化碳分別用吸水劑和二氧化碳吸收劑吸收，由吸收劑的增量計算煤中碳和氫的含量。試樣中硫和氯對測定的干擾在三節爐中用鉻酸鉛和銀絲卷除去,在二節爐中用高錳酸銀熱解產物除去，氮對碳測定的干擾用粒狀二氧化錳除去，主要反應方程式可近似地表示如下：

（1) 燃燒反應如下圖

據有關資料介紹，高錳酸銀熱解產物的化學組成為Ag+Mn+O=1+1+2。它的結構是以二氧化錳為主體，金屬銀分子以高度分散狀態分布在二氧化錳上形成n-型半導體上。由于它的特殊結構，使之具有極強的催化氧化效能，能將有機物中的碳、氫定量地氧化成二氧化碳和水；又因它具有表面活性很強的銀分子，對硫、鹵素和磷等元素的燃燒產物有強烈的吸收作用。因此，高錳酸銀熱解產物，既是氧化劑又是干擾元素吸收劑，它兼有利比息法中氧化銅、鉻酸鉛和銀絲卷的效用，于是只要兩節爐，即可進行測定。

3“3.2.9粒狀二氧化錳……”

二氧化錳吸收氮氧化物的效率決定于其表面存在的氫氧基的數量，而氫氧基的數量又和二氧化錳的表面積和水分含量有關。據資料介紹，由高錳酸鉀和硫酸錳制得的全水分17%的無定形凝膠體二氧化錳MnO(OH)2具有最大的表面積和吸附活性，而無水的二氧化錳吸收氮氧化物效率則很差。因此在制備的時候，不要烘得太干，一般地只要能將它破碎和過篩即可。

“3.3.1.1凈化系統”

在凈化系統中有一個裝吸水劑的干燥塔。如果用堿石棉作二氧化碳吸收劑，后一個干燥塔可省去；若用堿石灰作吸收劑，則由于堿石灰中的水分易轉到氯化鈣中，所以需要在后面再加一個干燥塔。

在兩個干燥塔之間連入轉子流量計時，由于洗氣瓶和干燥塔的通氣孔太大，使流量計轉子跳動而不能準確指示流速，此時可在洗氣瓶進氣管的底部涂上蠟，并用針穿數個直徑約0.3mm的孔。

5“3.3.1.3吸收系統”；

本條有兩個問題必須說明：

（1)關于吸水劑和吸水U形管

吸水劑可以使用無水氯化鈣或無水過氯酸鎂，但不能使用硅膠。根據我們的試驗，硅膠能將煤樣燃燒產生的氮氧化物全部吸收掉，而使氫值偏高；硅膠對于二氧化碳雖不吸收，但有“滯留”作用，使其移動速度減慢。因此，當用它來進行快速測定的時候，U形管質量波動較大，測定值不穩定。

吸水U形管使用氯化鈣作吸水劑時，氯化鈣吸水至一定程度后容易粘結而堵管子，影響氣流速度。1979年標準使用支管上帶球形泡的U形管，但這種U形管在測定水分較大的煤樣時，水分凝結在支管內，并容易蒸發或跑到連接支管的橡皮管內，如果每次測定后甩去和擦干水分，勢必給操作帶來麻煩，所以在1991年標準中改用在進口處帶球形泡的U形管，這樣不僅可以避免U形管堵塞，而且可不用每天換管子。

(2）關于末端空U形管的作用

吸收系統的末端連一個空U形管是為了防止硫酸倒吸，這在用過氯酸鎂作吸水劑時特別重要，因

為過氯酸鎂遇到硫酸，會生成過氯酸而引起爆炸！

(3）關于氮對測定的干擾

煤中氮對碳、氫測定的干擾雖然曾有資料提出以“還原銅”來脫除，但由于一般認為煤中不含無機氮化合物，而有機氮化合物在燃燒過程中極大部分系以分子狀態的氮氣析出，因而在通常的測定中可不加脫氮裝置。根據有關資料和我們的試驗，證明煤燃燒時要產生氮的氧化物。為探討氮氧化物的影響大小和確定一種有效的除氮方法，標準修訂中進行了下述試驗：