[实用新型]一种全自动煤、焦炭对二氧化碳化学反应性测定仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种将煤干馏后的试样与二氧化碳进行高温化学反应试验的测定装置，该装置测定的性能参数完全满足国标并优于国标，测定结果准确度极高，方法科学。 

背景技术

国标《煤对二氧化碳化学反应性的测定方法》(以下简称：GB)中规定的工艺原理为：先将煤样干馏，除去挥发物(如试样为焦炭则不需要干馏处理)。然后将其筛分并选取一定粒度的焦渣装入反应管中加热。加热到一定温度后，以定流量CO₂通入与试样进行反应。测定反应后气体中CO₂的含量，以被还原成一氧化碳的CO₂量占通入的CO₂量的百分数，即CO₂还原率a(％)，作为煤或焦炭对二氧化碳化学反应性的指标。 

基于上述工艺原理，截止目前国内采用的煤的活性测定仪组成一般包括如下几个部分见图2，二氧化碳供气瓶1、储气筒2、洗气瓶3、气体干燥塔4、气体流量计5、反应炉6、反应管7、奥氏气体分析器8、热电偶9、温度控制器10。一直以来煤的活性测定仪类产品对于以上这几个关键环节采用的解决措施均不够理想，从而对试验结果的真实可靠性、准确性产生严重影响。市场上目前所能提供的测定仪产品在实际应用中若严格按GB规定的误差范围来评定则几乎无法实现。这也就是说该类测定仪产品只能用于一般性试验性测定，得到的数据仅能是一个参考性质或一种数据趋势的表征。导致如此情况主因来自两个方面： 

1、测定仪设备本身的测定精度难以保证；2、测定工作人员工作量及操控难度过大。 

针对测定仪设备本身的测定精度取决于如下一些环节： 

1、CO₂气体流量检测与控制； 

2、对CO₂气体在处理试验结果时要进行温度及大气压力补偿的辅助工作； 

3、对反应后气体进行成份分析部分。 

下面分别阐述如上三个环节存在的问题： 

第一、CO₂气体流量检测与控制： 

目前CO₂气体流量均采用玻璃浮子或转子流量计进行检测，流量的大小由操作人员通过流量计附带的调节阀或辅助独立的阀门进行调节，这种检测及流量控制方式的准确度完全取决于人的主观因素，根本无法准确的对CO₂气体流量进行控制。同时玻璃浮子或转子流 量计因为制造及结构因素本身精度在500mL级的流量下仅为4％精度，虽GB中并没有明确要求控制精度(基于当时条件下无法对微小气体流量进行高精度检测与控制)，但从最终计算结果中不难发现对气体流量精度计算对结果仍难以避免存在偏差。 

第二、对CO₂气体在处理试验结果时要进行温度及大气压力补偿的辅助工作： 

由于采用的玻璃浮子或转子流量检测方法属于体积式流量计量，由于测量原理本身特性，气体流量必然受到大气压力和温度的影响，导致气体计量准确度下降，所以必须要进行试验过程中的大气压力和温度影响的补偿计算。在这种补偿计算中，大气压力变化相对变化率小，而室温的变化率有时会很高，GB虽然给出了需补偿的温度范围，但这已经对测定结果造成较大影响，要求较高的实验室，基本均要按当时环境温度进行偏差计算以便求得更为准确的最终结果。同时这个辅助工作势必要进行必要的大气压力测定及环境温度的检测给本来就很繁琐的测定过程增加了额外工作量.而补偿产生的误差再折算到试验数据结果中将导致最终试验数据出现偏差也就在所难免。 

第三、对反应后气体进行成份分析部分： 

对反应后气体成份的分析是该类测定仪最为核心的也是最为重要的部分，更是全部测定工作中最繁琐、最让操作人员忙碌不停的工作内容。 

目前该类测定仪几乎全部采用的是奥氏气体分析法对CO₂进行分析，奥氏气体分析是基于化学反应原理的传统仪器，其共知缺点如下： 

1)该方法是手动分析仪，操作较烦琐，精度低、响应速度慢，不能实现在线分析，适应不了生产发展的需要； 

2)梳形管容积对分析结果有影响； 

3)奥氏仪进行动火分析测定时间长，场所存在一定局限性，而且还必须注意化学反应的完全程度，否则读数不准误导生产； 

4)焦性食子酸的碱性液在15～20℃时吸氧效能最好，吸收效果随温度下降而减弱，0℃时几乎完全丧失吸收能力，故吸收液液温不得低于15℃。