[實用新型]采用衍生法測定煤中碳氫元素的色譜儀

無效

• 申請號: 201020242886.8
• 申請日: 2010-06-23
• 公開（公告）號: CN201788176U
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 張忠群;吳振偉;江萍;黃華麗;彭劍聲;方華;孫海勇
• 申請（專利權）人: 吳振偉
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及化學衍生和色譜分離技術，是一種利用化學衍生技術與氣相色譜儀聯用，測定煤中碳氫元素的檢測裝置。?

背景技術

煤是由可燃和不可燃的成份所組成，其中可燃成份分為揮發分與固定碳，如按其化學組成來說，它們則是由碳、氫、氧、氮、硫5種元素所構成，煤中碳、氫的結合以及與其它的一些元素的結合是十分復雜，目前一般認為煤是由帶脂肪的側鏈大芳環和稠環所組成；碳元素是構成這些環的骨架，氫則和其它一些元素結合分布在側鏈和橋鍵上，此外煤中的碳、氫也存在于煤的礦物質中，如碳酸鹽(CaCO₃、MgCO₃等)中的C，礦物質結晶水(Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O、CaSO₄·2H₂O)中的H，但這一部分C、H與前者不同，它們是不會燃燒的，其含量增多，反而使煤的發熱量降低；碳和氫是產生熱量的主要來源，碳在氧充足的條件下完全燃燒時，全部生成CO₂。一克碳完全燃燒產生34040J的熱量，而在氧不足的條件下燃燒，則生成CO，一克碳僅能生成9910J的熱量，而當CO進一步燃燒生成CO₂時，放出的熱量為24130J，當含碳量C_daf≤90％時，煤的高位發熱量Q_gr.daf隨碳含量的增加而增高。?

煤中碳與氫元素的測定有多種方法：?

1.氫的庫侖法測定原理是，當煤燃燒時，H轉化為H₂O，含有H₂O的氣體通過電解池時，水被P₂O₅吸收生成偏磷酸，通過HPO₃的電解所消耗的電量可計算出氫的含量。該方法就氫的測定而言，有助于實現操作的自動化，缺點是P₂O₅電極容易失效，導致電解不完全或電解不終止，影響分析數據的準確性。?

2.碳氫的元素爐法(分為三節爐法和二節爐法)測定原理是，煤樣置于氧氣流中，于850℃下，使其完全燃燒，碳與氫定量地轉化為CO₂和H₂O。生成的CO₂和H₂O分別用不同的吸收劑所吸收，根據吸收劑的增重，就可以計算出煤中碳與氫的含量。該方法測定原理簡單，測定結果準確性差，存在的缺點是，測定裝置復雜，系統殘留有機物及水分對測定結果有影響，吸收劑較易失效，受環境因素的影響使空白試驗不容易達到恒定，分析耗時過長，不宜做批量分析等。?

3.碳氫的紅外吸收法(紅外光譜法)測定原理是，基于雙核分子對紅外光具有吸收的性質來進行測定的，煤在高溫下燃燒生成CO₂和H₂O，通過紅外檢測池吸收，紅外光所減少的量與CO₂和H₂O的含量成正比關系。紅外碳氫測定法是目前最先進的方法，它具有自動化程度高，穩定性好，準確性高，測試速度快等優點。目前在國內電力系統使用該方法的儀器日益增多，唯一缺陷是紅外儀器價格昂貴，未能普遍推廣。?

4.高溫燃燒法，該法為某些國外規定的測定碳氫的標準方法之一，其測定原理是，將煤樣置于1350℃的高溫爐中，在高壓氧氣流(200ml/min)中燃燒，煤中C和H完全燃燒后生成CO₂和H₂O分別用不同的吸收劑來吸收，根據吸收劑的增重來計算C、H的含量。該方法的特點是儀器裝置結構簡單，燃燒管內不必填裝CaO·SnCrO₃、銅絲等，在吸收系統中減少裝有MnO₂的吸收管，空白試驗時間大幅度減少，提高了測試的效率。?

目前，公知煤中的碳氫元素測定是使用國標GB/T476-2008「煤中碳和氫的測定方法」即電量-重量法，為最經典的分析方法，也是世界各國普遍采用的方法。由于該測定方法存在操作繁瑣，技術要求比較高，檢測效率低等諸多因素，造成了分析測定用時較長且分析結果不穩定、重現性差現象。?

發明內容

為了克服現有測定煤中碳氫元素的GB/T476-2008測定方法不穩定、重現性差、操作復雜、等諸多不足，本實用新型提供一種利用化學衍生技術與氣相色譜聯用的快速、準確、簡便的測定煤中碳氫元素的檢測儀器。?

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：?