煤的工業分析方法水分測定儀灰分 灰髮分測定儀

2022-05-12 09:44:58 字數 4523 閱讀 1125

鶴壁天鑫煤質化驗裝置廠煤的工業分析方法規定煤的水分、灰分和揮發分的測定方法和固定碳的計算方法。

於褐煤、煙煤和無煙煤。

(通氮乾燥法)

稱取一定量的空氣乾燥煤樣,置於105-110℃乾燥箱中,在乾燥氮氣流中乾燥到質量恆定。然後根據損失計算出水分的質量分數。

氮氣:純度99. 9%,含氧量小於0.01%。

無水氯化鈣(hgb 3208):化學純,粒狀。

變色矽膠:工業用品。

儀器裝置

小空間乾燥箱:箱體嚴密,具有較小的自由空間,有氣體進、出口,並帶有自動控溫裝置,能保持溫度在105-110度範圍內。

玻璃稱量瓶:直徑40 mm,高25 mm,並帶有嚴密的磨口蓋

乾燥器:內裝變色矽膠或粒狀無水氯化鈣。

乾燥塔:容量250 ml,內裝乾燥劑。

流量計:量程為100~1000 ml/min。

分析天平:感量0.1 mg。

在預先乾燥和已稱量過的稱量瓶內稱取粒度小於o.2 mm的空氣乾燥煤樣(1土o.1)g,稱準至0.0002g平攤在稱量瓶中。

gb/t 212-2001

圖1 玻璃稱量瓶』

3.1.4.2開啟稱量瓶蓋,放人預先通人乾燥氮氣並已加熱到105-110℃的乾燥箱,煙煤乾燥1.5 h,褐煤和無煙煤乾燥2h。

注;在稱量瓶放入乾燥箱前10 min開始通氮氣,氮氣流量以每小時換氣15次為準。

從乾燥箱中取出稱量瓶,立即蓋上蓋,放人乾燥器中冷卻至室溫(約20min)後稱量

進行檢查性乾燥,每次30 min,直到連續兩次乾燥煤樣質量的減少不超過0.001g或質量增加時為止。在後一種情況下,採用質量增加前一次的質量為計算依據。

水分在2.0%以下時,不必進行檢查性乾燥。

方法b(空氣乾燥法) ¨。

稱取~定量的空氣乾燥煤樣,置於105~110℃乾燥箱內,於空氣流中乾燥到質量很定。根據煤樣質量損失計算出水分的質量分數。

從乾燥箱中取出稱量瓶 ,立即蓋上蓋,放人乾燥器中冷卻至室溫(約20min)後稱量

進行檢查性乾燥,每次30 min,直到連續兩次乾燥煤樣的質量減少不超過0.001g或質量增加為止。在後一種情況下,採用質量增加前一次的質量為計算依據。

水分在2.00%以下時,不必進行檢查性乾燥。

空氣乾燥煤樣的水分按式(1)計算:

mad =m1 ×100

m式中:mad—~空氣乾燥煤樣的水分,單位為百分數(%);

m稱取的空氣乾燥煤樣的質量,單位為g

m1煤樣乾燥後失去的質量單位為g

灰分的測定

測定煤中灰分的方法——緩慢灰化法和快速灰化法。緩慢灰化法為仲裁法。

i慢灰化法

方法提要

取一定量的空氣乾燥煤樣,放人馬弗爐中,以一定的速度加熱到( 815±10)_c,灰化並灼燒到質量恆定, 以殘留物的質量佔煤樣質量的百分數作為煤樣的灰分。

儀器、裝置

1馬弗爐:爐膛具有足夠的恆溫區,能保持溫度為( 815±10)℃。爐後壁的上部帶有直徑為(25-30)mm的煙囪,下部離爐膛底(20~30) mm處有乙個插熱電偶的小孔,爐門上有乙個直徑為20mm的通氣孔。

馬弗爐的恆溫區應在關閉爐門下測定,並至少每年測定一次。高溫計(包括毫伏計和熱電偶)至少每年校準一次。

2灰皿:瓷質,長方形,底長45 mm,底寬22 mm,高14 mm(見圖2)。

2灰皿 分析步驟

l在預先灼燒至質量恆定的灰皿中,稱取粒度小於0.2 mm的空氣乾燥煤樣(1±o.l)g,稱準至0.0002 g,均勻地攤平在灰皿中,使其每平方厘公尺的質量不超過0.15 g。

將灰皿送人爐溫不超過100 c的馬弗爐恆溫區中,關上爐門並使爐門留有15 mm左右的縫隙,在不少於30 min的時間內將爐溫緩慢公升至500 c,並在此溫度下保持30 min。繼續公升溫到(815±10)度, 並在此溫度下灼燒1h。

從爐中取出灰皿,放在耐熱瓷板或石棉板上,在空氣中冷卻5 min左右,移入乾燥器中冷卻至室溫(約 20 min)後稱量。

進行檢查性灼燒,每次20 min,直到連續兩次灼燒後的質量變化不超過0.001 0 g為止。以最後一次灼燒後的質量為計算依據。

灰分低於15. 00%時,不必進行檢查性灼燒。 、

快速灰化法

本標準包括兩種快速灰化法:方法a和方法b。

方法a 將裝有煤樣的灰皿放在預先加熱至( 815±10)℃的灰分快速測定儀的傳送帶上煤樣自動送入儀器內完全灰化,然後送出。以殘留物的質量佔煤樣質量的百分數作為煤樣的灰分。

專用儀器:快速灰分測定儀

a)將快速灰分測定儀預先加熱至( 815±10)度的馬弗爐中灰化並灼燒至質量恆定,以殘留物佔煤樣質量的百分數作為煤樣的灰分。

b) 將馬弗爐加熱到850℃,開啟爐門,將放有灰皿的耐熱瓷板或石棉板緩慢推入馬弗爐中,先使第一排灰皿中的煤樣灰化。待5~10 min後煤樣不再冒煙時,以每分鐘不大2cm速度把其餘各排灰皿順序推入爐內熾熱部分(若煤樣著火發生爆燃,試驗應作廢)。

c) 關上爐門,在(815土10).c溫度下灼燒40 min。

d) 從爐中取出灰皿,放在空氣中冷卻5 min左右,移入乾燥器中冷卻至室溫(約20 min)

e)進行檢查性灼燒,每次20 min,直到連續兩次灼燒後的質量變化不超過0.001g,以最後一次灼燒後的質量為計算依據。如遇檢查性灼燒時結果不穩定,應改用緩慢灰化法從新測定,灰分低於15. 00%時,不必進行檢查性灼燒。

4.3結果的計算

空氣乾燥煤樣的灰分按式『2』計算:

aad=m1×100

m式中:aad—一空氣乾燥煤樣的灰分,單位為百分數(%)5

m1-稱取的空氣乾燥煤樣的質量,單位為克(g);

m,——灼燒後殘留物的質量,單位為克(g)。

測定的精密度

測定的重複性和再現性

揮發分測定

稱取量的空氣乾燥煤樣,放在帶蓋的瓷坩堝中,在(900土10)℃下,隔絕空氣加熱7 min。以減少質量的百分數,減去該煤樣的水分含量作為煤樣的揮發分。

揮發分坩堝:帶有配合嚴密蓋的瓷坩堝,形狀和尺寸如圖3所示。坩堝總質量為15~20 g。

揮發分坩堝

馬弗爐 :帶有高溫計和調溫裝置,能保持溫度在(900土10)℃,並有足夠的(900±5)℃的恆溫區。 爐子的熱容量當起始溫度為920℃時,放人室溫下的坩堝架和若干坩堝,關閉爐門後,在3 min內恢復到(900土10)℃爐後壁有乙個排氣孔和乙個插熱電偶的小孔。

小孔位置應使熱電偶插入爐內後其熱結點在坩堝底和爐底之間,距爐底20~30 mm處。

區應在關閉爐門下測定,並至少每年測定一次。高溫計(包括毫伏計和熱電偶)至少每年校準一次。

坩堝架:鎳鉻絲或其他耐熱金屬絲製成。其規格尺寸以能使所有的坩堝都在馬弗爐恆溫區內,並且坩堝底部緊鄰熱電偶接點上方。

gb/t 212-2001

圖4坩堝架

圖5坩堝架夾

gb/t 212-2001

圖4坩堝架

圖5坩堝架夾

5.3分析步驟

5.3.在預先900叫溫度下灼燒至質量恆定的帶蓋瓷坩堝中,稱取粒度小於0.

2mm的空氣乾燥煤樣 (1士o.01)g(稱準至o.000 2 g),然後輕輕振動坩堝,使煤樣攤平,蓋上蓋,放在坩堝架上

褐煤和長焰煤應預先壓餅,並切成約3 mm的小塊。

5.3.2將馬弗爐預先加熱至920℃左右。開啟爐門,迅速將放有坩堝的架子送入恆溫區,立即關上爐門(900±10) ℃

並計時,準確加熱7 min。坩堝及架子放入後,要求爐溫在3 min內恢復至 (900±10)度,否則此次試驗作廢。加熱時間包括溫度恢復時間在內。

5.3.3從爐中取出坩堝,放在空氣中冷卻5 min左右,移入乾燥器中冷卻至室溫(約20min)後稱量。

5.4焦渣特徵分類

測定揮發分所得焦渣的特徵,按下列規定加以區分:

(1)粉狀一一全部是粉末,沒有相互粘著的顆粒。 !

(2) 粘著——用手指輕碰即成粉末或基本上是粉末,其中較大的團塊輕輕一碰即成粉末

(3) 弱粘結——用手指輕壓即成小塊。

(4) 不熔融粘結——以手指用力壓才裂成小塊,焦渣上表面無光澤,下表盈白色光澤更明顯。

(5)不膨脹熔融粘結——焦渣形成扁平的塊,煤粒的界線不易分清,焦渣上表面有明顯銀白金屬光澤,下表面銀白色光澤更明顯。

(6)微膨脹熔融粘結——用手指壓不碎,焦渣的上、下表面均有銀白色金屬光澤,但焦渣表面具有較小的膨脹泡(或小氣泡)。

(7)膨脹熔融粘結——用手指壓不碎焦渣上、下表面有銀白色金屬光澤,明顯膨脹,但高度不超過15mm

(8)強膨脹熔融粘結——焦渣上、下表面有銀白色金屬光澤,焦渣高度大於15mm

為了簡便起見,通常用上列序號作為各種焦渣特徵的代號。

揮發分測定的精密度

建碳的計算

l氣乾燥基固定碳按式(4)計算:

; - 100 - (mad+

f、氅中:

a -空氣乾燥基固定碳,單位為百分數(%);

~tad-空氣乾燥煤樣的水分,單位為百分數(%』;

。——空氣乾燥煤樣的灰分,單位為百分數(%);

。——空氣乾燥煤樣的揮發分,單位為百分數(%)。

千燥基揮發分換算成乾燥無灰基揮發分及乾燥無礦物質基揮發分

燥無灰基揮發分

熱後減少的質量,單位為克(g);

聚煤樣的水分,單位為百分數(%)。

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