奥氏气体测定检查测定详解课件

单击此处编辑母版标题样式,.,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,奥氏气体测定法和高含量氧测定,1,.,工业气体分类,工业气体可以大致分为：,气体燃料：天然气、焦炉煤气、石油气、水煤气,化工原料气：黄铁矿焙烧炉气、石灰焙烧窑气,气体产品：氢气、氮气、氧气、氦气、乙炔等,废气：,CO,、,CO2,、氮氧化物等,厂房空气：一般含有生产用气体,2,.,奥氏气体测定仪组成及特点,奥氏气体分析仪,其是由一支量气管、四个吸收瓶、一个爆炸片瓶组成，,适用于半水煤气中,CO,2,、,O,2,、,CO,、,H,2,、,CH,4,及,N,2,+Ar,含量的联合测定。,其优点是构造简单，轻便，操作容易，分析速度快，缺点是精度不高，不能适应更复杂的混合气体分析。,3,.,奥氏气体测定仪结构,4,.,奥氏气体测定仪结构,吸收瓶结构,5,.,奥氏气体测定仪结构,量气管的类别,和结构,直式量气管：,100ml，,分度,0.2ml,单球式量气管、双球式量气管,总体积,100ml,，分度,0.1ml,双臂式量气管,球和臂的体积均为,20ml,分度,0.05ml,6,.,奥氏气体测定仪原理,奥氏气体分析仪的,原理,：,用,KOH,溶液吸收,CO,2,，焦性没食子酸钾溶液吸收,O,2,（每毫升可吸收,812,毫升氧气）,，氨性氯化亚铜溶液吸收,CO,（每毫升可吸收,16,毫升,CO,）,，用爆炸法测定,H,2,、,CH,4,，余下的气体则为,N,2,+Ar,。根据吸收缩减体积和爆炸后缩减体积及爆炸后生成,CO,2,的体积计算各组分的体积百分含量。,7,.,奥氏气体测定仪原理,相关反应方程：,CO,2,+2KOH=K,2,CO,3,+H,2,O,2C,6,H,3,（,OK,）,3,+1/2O,2,=,（,OK,）,2,C,6,H,2,-C,6,H,2,（,OK,）,2,+H,2,O,Cu,2,Cl,2,+2CO+4NH,3,+2H,2,O=2NH,4,Cl+2Cu+,（,NH,4,）,2,C,2,O,4,2H,2,+O,2,=2H,2,O,CH,4,+2O,2,=CO,2,+2H,2,O,8,.,奥氏气体测定仪原理,CH,4,燃烧时,1,体积,CH,4,和,2,体积的氧气反应生成,1,体积的,CO,2,，因此气体体积的缩减等于,2,倍的,CH,4,体积；,H2,爆炸时，有,3,体积的气体消失，其中,2,体积是氢气，即氢气占缩减体积的,2/3,，所以体积缩减的总量为,3/2VH,2,爆炸瓶 缓燃管 氧化铜燃烧管,9,.,奥氏气体测定仪试剂,试剂,KOH,溶液：,300g/L,NaOH,溶液：,300g/L,焦性没食子酸钾溶液：,250g/L,称取,250g,焦性没食子酸，溶液于,750mL,热水中，摇匀。使用时将此溶液与氢氧化钾溶液按,1+1,比例混合，即为焦性没食子酸钾溶液。本吸收剂性能为,1mL,溶液可吸收,15mL,氧气。,10,.,奥氏气体测定仪试剂,硫酸溶液：,1+9,硫酸溶液；,1+19,氨性氯化亚铜溶液,称取,50gNH,4,Cl,溶于,480mL,水，加入,200g,氯化亚铜，用,520mL,氨水（,P=0.91g/ml,）溶解。,11,.,吸收顺序的确定,12,.,吸收顺序的确定,13,.,吸收顺序的确定,14,.,奥氏气体测定仪安装,仪器安装,将奥氏仪的全部玻璃部分洗涤干净，旋塞涂好真空脂。,按如图所示的各部件中加入相应的溶液,“,3,”中加入,300g/LNaOH,（或,KOH,）溶液,“,4,”中加入焦性没食子酸钾溶液；,“,5,”和“,6,”中加入氨性氯化亚铜溶液；“,7,”中加入,1+9,硫酸溶液,15,.,“,4,”、“,5,”、“,6,”的承受部内加,5mL,液,体石蜡油使吸收液与空气隔绝。,按图示安装好仪器,（图示如下）：,图示中,1-,气量管；,2-,气量管外套；,3-,爆炸瓶；,4,、,5-,接触式吸收器；,6,、,7,、,8-,鼓泡式吸收器；,9-,水准瓶；,10-,梳形管；,11-,旋塞；,12-,可调高低的托架。,奥氏气体测定仪安装,16,.,奥氏气体测定仪安装图示,17,.,奥氏气体测定仪气密性检查,一、,减压检查法,于量管中吸取约,10mL,空气，使量管与梳形管相通，而梳形管与大气隔绝。将水准瓶置于最低处，使管内形成尽量大的负压，如果,3min,后量管内液面保持稳定，表明气密性好。如果液面下降，则表示存在漏点，应分别检查，将漏点修好。,18,.,奥氏气体测定仪气密性检查,二、,加压检查法,于量管中吸取约,80mL,空气，操作方法同,减压法,，差异在于将水准瓶置于量管上部尽量高处，使管内形成正压，如果,3min,后量管内的液面及各吸收瓶液面均保持稳定，表示仪器气密性好。否则表示有漏点，需处理。,19,.,相关体积的标定,量管体积标定：,在量管中装满水，准确称量其质量和温度，通过,V=m/,求得量管体积。,量管上部,0,至活塞间体积的标定：,用量管准确量取,10.0mL,空气（无,CO,2,）压入,KOH,（吸收瓶中，然后再准确吸取同样的空气,5.0mL,，再把贮于,KOH,吸收瓶中的,10.0mL,空气抽回量管中，读取气体的体积，超过,15.0mL,的部分气体体积数即为量管由“,0,”至活塞的体积数。梳形管容积对分析结果有影响，尤其是对爆炸法的影响比较大；,20,.,相关体积的标定,梳形管体积的标定,通过计算可知，在测定,H2,含量为,75%,的样气时，梳形管容积每,1 ml,可产生,3.8%,的误差。,利用纯氧,将梳形管静空间充入纯氧，量取,50ml N2,，用吸收器吸收氧后，读取吸收后体积算出,利用空气或标气,通过吸收并对照相应气体比例算出,21,.,奥氏气体分析仪操作,步骤,1.,洗涤与调整：,将仪器的所有玻璃部分洗净，磨口活塞涂上凡士林，并按图装配好。,在各吸气球管中注入吸收剂。,管,3,注入浓度为,30,的,KOH,溶液,(,因,NaOH,与,CO2,作用生成的沉淀,Na2CO3,多时会堵塞通道,，故,以,KOH,为好,）,作吸收,CO2,用。,管,5,、,6,中都装入氨性氯化亚铜，因为煤气中,CO,的含量很大，为了保证吸收充分。,22,.,奥氏气体分析仪操作,步骤,C,）,在液瓶中和保温套筒中装入蒸馏水。最后将取样孔接上待测气样。,逐一调整所有,吸收液面到达管口。,2.,洗气,并取样,通过反复吸入和排出气样，置换量气管路中的原有气体。然后准确量取,100ml,气样。,3.,吸收,打开,KOH,溶液吸收瓶活塞，使其与量管相通。操作水准瓶，使气体试样在吸收瓶与量管间往返吸收,6-7,次，直至吸收后余气体积（,V1,）恒定为止。,23,.,奥氏气体分析仪操作,步骤,打开焦性没食子酸钾溶液吸收瓶活塞，将吸收,CO,2,后的余气压入，同上操作，直至吸收后之余气体积（,V2,）恒定为止。,先打开旧的一瓶氯化亚铜氨溶液吸收瓶活塞，将吸收,O,2,后之余气压入，同上操作，吸收,6-7,次后，再用新的一瓶氯化亚铜氨溶液吸收余气体积恒定。最后用装有,1+9,硫酸溶液的吸收瓶吸收余气中带出的氨后，读取余气体积（,V3,）,24,.,奥氏气体分析仪操作,步骤,将吸收了,CO,2,、,O,2,、,CO,后的残气压入,1+9H,2,SO,4,溶液吸收瓶中贮存。取,VmL,残气和一定量空气混合均匀，使总体积为,100.0mL,。打开爆炸瓶活塞，将混合气体压入爆炸瓶内，关闭活塞，引爆。待瓶内液面稳定后，打开活塞，将气体抽回量管中，读取爆炸后的余气体积（,V4,）。,打开,KOH,溶液吸收瓶活塞，再将量管中爆炸后之余气压入吸收生成的,CO,2,，直至吸收后的余气体体积恒定，读取其体积（,V5,）。,25,.,奥氏气体分析仪操作,步骤,计算结果,分别将读取的上述体积代入下式计算：,CO,2,%=,（,100-V1,）,/100,100=100-V1,O,2,%=,（,V1V2,）,/100,100=V1V2,CO%=,（,V2V3,）,/100,100=V2V3,H,2,%=,（,100-V4,）,-2,（,V4V5,）,2/3,V3/V/100,100,CH,4,%=,（,V4V5,）,V3/V/100,100,（,N,2,+Ar,）,%=100-,（,CO,2,%+O,2,%+CO%+H,2,%+CH,4,%,）,26,.,奥氏气体分析仪操作,注意事项,吸收顺序不能颠倒，转动活塞不能过猛。,取样应有人监护，置换气和最后的余气应排除室外；,举起,水准瓶,时,量气管,内液面不得超过刻度,100,处，否则蒸馏水会流入梳形管，甚至倒入吸气球管内，不但影响测定准确性，还会冲淡吸收剂造成误差。液面也不能过低，应以吸收剂不超出,旋塞,为准。否则吸收剂流入梳形管时要重新洗涤仪器,举起,水准瓶,时动作不宜太快，以免气样因受压过大冲入吸收剂成气泡状漏出，一旦发生这种现象，要重新测定。,27,.,奥氏气体分析仪操作,注意事项,焦性食子酸的碱性液在,1520,时吸氧效能最大，吸收效果随温度下降而减弱，,O,时几乎完全丧失吸收能力。故液温不得低于,15,。,多次举调节液瓶读数不相等时说明吸收剂的吸收性能减弱，需重新配制吸收剂。,爆炸前应根据气体中,H,2,及,CH,4,大致含量确定送去爆炸的残气体积和添加空气量。初次测定成分不明的气体，最好先用,CuO,燃烧法，日常分析再用爆炸法；,28,.,奥氏气体分析仪操作,注意事项,如果仪器短期不使用，应经常转动碱性吸收瓶活塞以免粘住，长期不使用应清洗干净，干燥保存。,前后读数时间间隔一致。,爆炸时应用手固定爆炸瓶旋塞，防止爆炸时将旋塞冲开。,29,.,奥氏气体分析仪,30,.,奥氏气体分析仪,爆炸瓶,鼓泡式吸收瓶和密封,31,.,奥氏气体分析仪,三通考克,旋塞,32,.,奥氏气体分析仪,调节装置,接触式吸收瓶,33,.,高含量氧的测定,高含量氧测定的常见方法有：,化学容量法,是一种绝对定量法,不需要校对,只要量气管定期检定即可。主要应用于工业氧含量的测定,测定范围为,50%,100%O2,为工业氧含量检测国家标准规定的方法,实验室必备,也可携带到现场检测,但由于玻璃系统易碎,吸收液易流出,携带不是很方便。一般用气量,10L,。,34,.,高含量氧的测定方法,磁氧分析法,是一种相对定量法,需要用标准气体来校对,用于工厂在线测定。测定范围为,98%,100%O2,。,原理：,含氧气体进入被加热的磁场,氧的磁化率随温度的升高而降低,变热的氧分子被冷的氧分子挤出磁场,形成热磁对流。热磁对流使敏感元件产生不同程度的冷却,改变了敏感元件的电阻值。热磁对流的大小与氧含量成正比。,35,.,高含量氧的测定方法,氧化锆浓差电池法,是一种相对定量法,需要用标准气体来校对,适用于工厂在线测定,同时也便于携带至现场检测。用于测定非还原性气体中的氧含量,测定范围为,0,100%O2,。一般用气量,10L,。,原理：,由氧化锆陶瓷材料制成传感器,在高温下,氧化锆具有氧离子传导特性,当氧化锆管壁两侧的氧分压不同时,产生电势,E,由此测定氧含量。,E=f(P0/P),式中,P0,为参比气氧分压,;P,为样品气氧分压,36,.,高含量氧的测定方法,气相色谱法,是一种相对定量法,需要用标准气体来定标,实验室用检测设备,可选择,TCD,检测器,不可携带。一般用气量,1L,可用于低压气体管道或液体罐的采样后实验室检测。,原理：,气相色谱法利用各种物质在色谱柱内的保留时间来定性,利用响应值来定量,由此,可测定气体中氧含量。,37,.,苯特量管法,苯特量管法测氧属于化学容量法，适用于高含量氧的测定,原理：,样气中的氧与氨性氯化亚铜溶液中的,Cu,+,作用被吸收，根据吸收前后体积变化测出样气中的氧含量。,吸收反应方程式：,4Cu,（,NH,2,）,2,C1+O,2,+4NH,3,H,2,O+,4NH,4,C1=4Cu,（,NH,3,）,4,C1,2,+6H,2,O,38,.,苯特量管法,仪器,39,.,苯特量管法,试剂,4.1