[发明专利]煤的最高内在水分测定仪及其测定方法

说明书

技术领域：

本发明属于煤质检测技术领域，具体涉及一种煤的最高内在水分测定仪及其测定方法。

背景技术：

煤的最高内在水分是煤质分类的重要指标之一，其测试结果准确与否直接影响到煤炭分类。煤的最高内在水分测定的基本原理是：煤样达到饱和吸水后，用恒湿纸除去大部分外在水并平铺于一定规格的称量瓶中，然后将其放在温度30℃±0.1℃、相对湿度为96％的充氮调湿器内，在常压下达到湿度平衡，然后干燥，以其质量损失的百分数表示煤的最高内在水。从它测定的基本原理中不难看出，影响最高内在水的主要因素有温度、湿度、压力、气氛和调湿器体积形状等，这其中的任何一个条件发生偏离都会影响测试结果。

国标中规定，调湿器中的相对湿度为96％，在用硫酸钾溶液进行调湿时，需要在一定温度和压力下，使气相和液相的温度及压力一致，达到气—液平衡，硫酸钾溶液达到饱和状态，有一个不随时间变化的恒定值，即相对湿度值，此过程对温度稳定性有严格的要求，因为硫酸钾饱和溶液只有在温度为30℃±0.1℃时的水蒸气分压才是4.1kpa(30.6mmHg)，即相对湿度为96％，由此不难看出，恒温调湿仓的形状和仓内温度是至关重要的。

专利号为200720193085.5公开的一种煤的全自动最高内在水分测定仪，装置主要是通过超声波换能器调节湿度，我们研制的煤的最高内在水测定仪是按照国标要求通过饱和硫酸钾溶液调节湿度。

发明内容：

本发明的目的是提供一种能满足国家标准规定的温度和湿度要求的、可实时监测并调节控制温度、湿度，应用于煤质分析的最高内在水分仪及其测定方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种煤的最高内在水分测定仪，包括保温仓，所述保温仓内设有恒温调湿仓，所述保温仓连接封闭的水管，所述水管连接水泵和开关，通过调节水泵和开关，水进入保温仓内循环流动，并浸没恒温调湿仓，所述恒温调湿仓底部填充硫酸钾饱和溶液，恒温调湿仓内部设置有样品架，当进行测定试验时，所述保温仓和恒温调湿仓均封闭。

所述恒温调湿仓的仓盖上设置有涡轮驱动装置，所述涡轮驱动装置一端连接水管，涡轮装置伸入仓体端连接风扇，水驱动涡轮装置带动风扇转动。

所述恒温调湿仓的仓盖内设置防风整流罩，仓体内外接有温度计和湿度计，仓顶设置有手柄，仓底设置有磁铁支柱。

所述恒温调湿仓盖采用硅胶密封圈，仓盖与仓体通过锁紧钮四点定位锁紧。

所述水管上还设置有制冷加热装置及温控器，所述制冷加热装置采用半导体制冷加热装置，所述温控器采用自动温度补偿式温度控制器。

所述样品架为10个。

所述恒温调湿仓仓体为扁圆形状，高度11～14cm，直径24～28cm，采用不锈钢材质。

采用本发明煤的最高内在水分测定仪对测定煤样进行最高内在水分测定的方法，具体步骤如下：

步骤一：对煤样进行预处理：

使煤样达到饱和吸水后，用恒湿纸除去煤样外在水，将煤样放置到称量瓶中；

步骤二：将煤样放入恒温调湿仓中：

在恒温调湿仓底部放置硫酸钾饱和溶液，将称量瓶放到恒温调湿仓内的样品架上，封闭恒温调湿仓，将恒温调湿仓放置在保温仓中；

步骤三：调节恒温调湿仓的温度和湿度：

往保温仓里注入水，打开保温仓外接水管上的开关并启动水泵，恒温调湿仓和保温仓两仓体之间水循环往复并浸没恒温调湿仓，使恒温调湿仓内的温度维持(30±0.1)℃，相对湿度为96％；

步骤四：煤样在恒湿仓中的恒湿过程：

煤样在恒温调湿仓中静置，待其达到湿度平衡，即煤样相邻两次的称重质量差不超过称样量的0.3％；

步骤五：煤样水分的测定：

取出煤样，进行干燥，通过煤样的质量损失得到煤样最高内在水分百分含量。

所述步骤二中硫酸钾饱和溶液厚度为15mm～20mm。

所述步骤五中对煤样进行干燥时温度为105～110℃。

在所述恒温调湿仓的仓盖上设置有涡轮装置，所述涡轮装置一端连接水管，水驱动涡轮装置伸入仓体端连接风扇，水驱动涡轮装置带动风扇转动，所述步骤四中通过所述风扇调节仓体内湿度氛围，待运转到煤样基本达到湿度平衡时即可。