Transcript 燃气的全分析及发热量计算

燃气全分析
及发热量测定
燃气的全分析
 燃气是有几种单一可燃的气体及少量
非可燃的惰性气体组成。
 燃气的特性由各主要成份的性质及所
占体积分数决定。
 各单一气体的特性已知，只要知道各
气体的组成体积分数后，可计算出燃
气的大多是特性值。
 进行燃气的成份分析，是了解燃气特
性的最重要和最基本的方法。
试验目的
 进行燃气的各种成份的全分析，并以此计算
燃气的发热量。
 达到掌握气体分析的基本要求，并能对不同
组成的气体，培养选择适当的分析顺序能力。
 燃气主要成份：CO2、CmHn、O2、CO、H2、CH4、
I2、He、Ar、H2S等。
测定原理
 燃气是一种混和物，各组成部分体积分数通
常根据各种气体的化学性质不同，应用吸收
的方法或和其它气体做用的方法进行分析。
 用氢氧化钾溶液吸收CO2
 2KOH+CO2=K2CO3+H2O
 KOH+CO2=KHCO3
 用发烟硫酸吸收CmHn
 C2H4+H2SO4=C2H3SO3H+H2O
 C2H2+H2SO4=C2H4SO4
 C6H6+H2SO4=C6H5SO3H+H2O
 用氢氧化钾溶液洗涤，除去SO3气体
 2KOH+SO3=K2SO4+H2O
 用焦性没食子酸溶液吸收O2
 C6H3(OH)3+3KOH=C6H3(OK)3+3H2O
 4C6H3(OK)3+O2=4C6H2(OK)3+2H2O
 用氨性路氯化铜溶液吸收CO
 用20%的硫酸洗涤，除去益处的NH3
 H2SO4+2HN3=（NH4）2SO4
 用爆燃法除去H2和CH4
 2H2+O2=2H2O
 CH4+2O2=CO2+2H2O
奥氏气体分析仪 (1904)
 奥氏气体分析器属于玻璃仪
器，主要包括三管气体分析
仪、四管气体分析仪、六管
气体分析仪、七管气体分析
仪等。主要用于实验室，工
业分析，化工行业，公共卫
生等行业对各种气体的分析，
具有操作方便，使用安全，
质优价廉等特点。
 1904 气体分析器 具六只吸收瓶: 适
合氮肥厂，煤气厂等分析煤气、半水
煤气；变换气原料气中二氧化碳(CO2)、
不饱和烃(CnHm)、氧气(O2)、一氧化
碳(CO)、甲烷(CH4)、氢气(H2)及氮
(N2)等成分。甲烷(CH4)和氢气(H2)时
用爆炸燃烧法测定,而不是象1903气体
分析器用铂丝缓燃烧法测定。爆炸燃
烧法的特点是分析所需时间最少，最
适合生产控制分析。
奥氏气体分析仪 (1904)
组成部件
 气体吸收器
 气量瓶，测量气体体积，最小刻度0.1ml。
 爆炸瓶及发火装置
吸收液配制
 氢氧化钾溶液：1份化学纯固体KOH溶
于2份水中，用于吸收CO2，1毫升KOH
溶液能吸收40毫升CO2。
 发烟硫酸溶液。
 发烟硫酸化学式H2SO4·xSO3即三氧化硫
的硫酸溶液。
 用SO3为40%-50%的固体发烟硫酸，打开
瓶塞，连瓶浸入40度温水使之溶化，缓
慢加入纯硫酸（密度1840kg/m3），配成
SO3浓度为30-35%的溶液。
 溴水：将100克溴化钾溶于100毫升蒸
馏水中，然后加液体修使之饱和。
 焦性没食子酸溶液：把5克焦性没食子
酸溶于15毫升水中，48克氢氧化钾溶
于32毫升水中，两者混合。
 碱性硫代硫酸钠溶液：将50克硫代硫
酸钠溶于250毫升蒸馏水中，加入40毫
升40%的氢氧化钾溶液。混合过程应在
氧的吸收瓶内进行。1毫升该容易能吸
收2毫升氧气。
 氨性氯化铜溶液：把125克氯化铜溶于
375毫升蒸馏水中，并加入100克干燥
的Cu2Cl2。在瓶中放入赤铜丝，塞紧
瓶口，当溶液完全退色后才能使用。
使用前将溶液注入吸收CO2的瓶中，再
加约1/3（体积）密度为910kg/m3的浓
氨水。1毫升该溶液约能吸收16毫升CO。
 氯化亚铜盐酸溶液：35克氯化亚铜及
6.5克铜丝放入瓶中，然后与200毫升
20%的盐酸溶液混合，还原24小时后加
入120毫升蒸馏水静置。1毫升该溶液
能吸收4毫升CO。
测定方法
 准备工作
 检查仪器气密性、活塞灵活性等。
 检查容器内液面，使其达到标线。
 各瓶装配：






1#爆炸瓶
2#吸收CO2，氢氧化钾溶液。
3#吸收CmHn，发烟硫酸溶液。
4#吸收O2，焦性没食子酸溶液。
5#吸收CO，氨性氯化铜溶液或其它。
6#清除NH3，20%的硫酸溶液。
 测定步骤
 装标：打开需测气样活塞，清洗横梁及两气
瓶2-3次，然后取样100ml。
 吸收：
 打开2#瓶吸收CO2（V1）；
 开3#瓶吸收CmHn，再开6#瓶吸收NH3
（V2）；
 开4#瓶吸收O2（V3）；
 开5#瓶吸收CO，开6#瓶洗去NH3
（V4）；
 爆炸：取余气25ml，加入空气75ml，合为
100ml气体，送入1#爆炸瓶，爆炸记录体
积V5，再送入2#瓶吸收CO2，记录读数V6。
结果计算

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


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CO2含量：（100-V1）/100
CmHn含量：（V1-V2）/100
O2含量：（V2-V3）/100
CO含量：（V3-V4）/100
CH4含量：（V5-V6）V4/（100*25）
H2含量：
2（（100-V5）-2（V5-V6））V4/（100*25）
气体发热量计算
Q=26.21(H2)+141.9(CmHn)+30.56(CO)
+86.99(CH4)
CmHn用C2H4代表.
GC-9560-HQ燃气分析系统
 C-9560-HQ属于气相色谱仪，它依靠色谱柱
把复杂组分进行分离，又使用高灵敏度检测
器进行定量，在几分钟之内，就能准确计算
出含量（热值）。
 包括有机气体分析系统，无机气体分析系统，
数据处理系统，有机气体分析系统包括六通
阀、毛细管柱和氢火焰检测器；所述无机气
体分析系统包括十通阀、控制气体分流的针
型阀、分析无机气体组分的填充柱、预切填
充柱、和热导检测器组成；数据处理系统是
指对不同通道采集数据进行归一计算和热值
计算的色谱数据采集工作站。
 本仪器一次进样解决了对氢气、氧气、氮气、
一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、
乙炔、丙烷、环丙烷、丙烯、丙二烯、丙炔、
正丁烷、异丁烷、正丁烯、异丁烯、顺丁烯、
反丁烯、异戊烷、正戊烷、1、3-丁二烯、
正己烷等气体的全分析。
 具体是指以下气体的测定
 液化石油气中：甲烷、乙烷、乙烯、
丙烷、丙烯、异丁烷、正丁烷、正丁
烯、异丁烯、反丁烯、顺丁烯、异戊
烷、正戊烷等组份的测定.
 天然气中：氮气、甲烷、乙烷、丙烷、
异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷、
正己烷等组份的测定.
 煤气中：二氧化碳、氧气、一氧化碳、
甲烷、氢气、氮气、乙烷、乙烯等组
份的测定.