[發(fā)明專利]煤中碳酸鹽二氧化碳含量紅外分析方法及儀器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410273174.5
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104076008A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 申健;覃濤
• 申請（專利權(quán)）人: 華電電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504
• 代理公司: 杭州天欣專利事務(wù)所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煤中碳酸鹽二氧化碳含量紅外分析方法及儀器，主要適用在煤炭檢測過程中的碳酸鹽二氧化碳含量測定。

背景技術(shù)

目前，在煤炭質(zhì)檢驗收領(lǐng)域，煤中碳酸鹽二氧化碳含量測定方法為重量法，用鹽酸處理煤樣，煤中碳酸鹽分解析出二氧化碳，將全部二氧化碳用堿石棉吸收，根據(jù)吸收器質(zhì)量的增加求出煤中碳酸鹽二氧化碳含量，例如GB/T?218—1996煤中碳酸鹽二氧化碳含量的測定方法。此方法要求整套裝置氣密性嚴(yán)格，而且測試之前需要大量時間進(jìn)行U型管質(zhì)量恒定。測試過程中需要反復(fù)拆卸U型管進(jìn)行稱量，對測試環(huán)境濕溫度要求較高，操作過程繁瑣，費時費力，測試效率不高。測試過程對堿石棉、無水氯化鈣等化學(xué)試劑消耗大。U型管在空氣中質(zhì)量容易受環(huán)境因素（氣溫和濕度）影響，因而影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確度。

現(xiàn)在也有一些其他用于測定二氧化碳的儀器或方法，如公開日為2014年01月15日，公開號為CN103512858A的中國專利中，公開了一種生物質(zhì)燃料中碳?xì)涞睾康臏y定方法，該測定方法包括以下步驟：受測樣品燃燒步驟、采集燃燒產(chǎn)生的混合氣體步驟、測定計算受測樣品的全碳、全氫和全氮百分比含量步驟、計算受測生物質(zhì)燃料中碳?xì)涞睾坎襟E；該測定方法具有高于煤樣的紅外-熱導(dǎo)法的測定準(zhǔn)確度，以及高于標(biāo)準(zhǔn)測定方法即半微量開氏法與三節(jié)爐法的組合的測定效率，適用于對生物質(zhì)燃料中碳?xì)涞睾窟M(jìn)行快速高效的測定，不適用于煤中碳酸鹽二氧化碳含量的分析。又如公開日為2012年10月31日，公開號為CN202512052U的中國專利中，公開了一種甲烷二氧化碳兩用參數(shù)測定器，該甲烷二氧化碳兩用參數(shù)測定器包括殼體，該殼體內(nèi)安裝有電源、非色散紅外傳感器和電路板，殼體的前面板上設(shè)置有報警器、指示燈、液晶顯示屏和面膜開關(guān)，電路板與電源連接，紅外傳感器、報警器、指示燈、液晶顯示屏和面膜開關(guān)分別于電路板連接，雖然在檢測時儀器的氣體選擇性好，不受背景氣影響，但是不適用于煤中碳酸鹽二氧化碳含量的分析。

綜上所述，目前還沒有一種能夠有效節(jié)省資源，提高測試效率，測試簡便易操作，測試結(jié)果準(zhǔn)確的煤中碳酸鹽二氧化碳含量紅外分析方法及儀器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種能夠有效節(jié)省資源，提高測試效率，測試簡便易操作，測試結(jié)果準(zhǔn)確的煤中碳酸鹽二氧化碳含量紅外分析方法及儀器。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：該煤中碳酸鹽二氧化碳含量紅外分析方法的特點在于：用鹽酸與試樣中的碳酸鹽反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)溫度為90-100℃，將凈化后的二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入紅外檢測器中進(jìn)行定量檢測，根據(jù)紅外光譜法測定原理，得到二氧化碳的含量，從而計算出試樣中碳酸鹽二氧化碳的含量。由此使得本發(fā)明的工藝簡單，操作容易，測試結(jié)果準(zhǔn)確度，穩(wěn)定性好，能夠有效的節(jié)省資源，提高測試效率。

作為優(yōu)選，本發(fā)明當(dāng)紅外檢測器檢測到二氧化碳?xì)怏w的濃度低于某一比較值時或者檢測時間到達(dá)最長時限時，便自動結(jié)束分析，輸出結(jié)果。由此使得本發(fā)明的智能化程度更好。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所述凈化后的二氧化碳?xì)怏w是指除去水蒸氣和硫化氫后的二氧化碳?xì)怏w。由此使得本發(fā)明的分析結(jié)果更加精確。

作為優(yōu)選，本發(fā)明鹽酸與試樣中的碳酸鹽反應(yīng)時，鹽酸是通過滴加的方式添加進(jìn)去的，鹽酸滴加的速度為每分鐘10-30mL。由此使得本發(fā)明中鹽酸的滴加速度科學(xué)、合理，能夠有效防止出現(xiàn)反應(yīng)速度過快的情況。

一種煤中碳酸鹽二氧化碳含量紅外分析儀器的結(jié)構(gòu)特點在于：包括空氣凈化裝置、抽氣泵、反應(yīng)器、二氧化碳凈化裝置、氣體流量計、真空泵和紅外檢測器，所述反應(yīng)器上設(shè)置有定量加液器，所述空氣凈化裝置、抽氣泵、反應(yīng)器、二氧化碳凈化裝置、氣體流量計、真空泵和紅外檢測器通過管路依次連接。由此使得本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，無需反復(fù)拆卸和安裝，有利于提高工作效率。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所述紅外檢測器包括氣室、紅外光源、紅外檢測件、安裝有切光片的切光電機和濾光片，所述氣室中設(shè)置有氣體入口和氣體出口，所述紅外光源和紅外檢測件分別位于氣室的兩側(cè)，所述安裝有切光片的切光電機位于氣室和紅外光源之間，所述濾光片位于氣室和紅外檢測件之間。由此使得本發(fā)明中的紅外檢測器的結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、合理。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所述反應(yīng)器中設(shè)置有加溫裝置和攪拌器。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所述空氣凈化裝置包括除二氧化碳裝置和除水裝置。

作為優(yōu)選，本發(fā)明所述二氧化碳凈化裝置包括除硫化氫裝置和除水蒸氣裝置。