工业气体分析.doc

项目五 工业气体分析 知识目标： 1.了解吸收体积法测定工业气体中CO2、O2、CO方法原理； 2.掌握不同状态下所体的采样方法及气体体积的测量方法； 3.掌握燃烧法测定CH4、H2的含量的方法； 4.了解常用的燃烧方法； 5.了解奥氏气体分析仪的结构以及各部分的作用。 能力目标： 1.会采取工业气体样品； 2.能组装气体分析仪器； 3.能熟练使用气体分析仪； 4.能用吸收气体法测定工业气体中CO2、O2、CO含量； 5.能用燃烧法测定CH4、H2的含量； 6.能通过实验数据计算工业气体中各组分的含量。 5.1 气体试样采取 气体的取样与其他试样的采取具有相同的重要性，取样不正确，进—步分析就毫无意义。气体由于扩散作用，比较易于混匀，但因气体存在的形式不同而使情况复杂，如静态的气体与动态的气体取样方法都有所区别。由于气体的各种特点，取样如不加注意，也易于混入杂质，致使分析数据不能指导生产。 从气体组成不一致的某一点取样，则所采取的试样不能代表其平均组成。在气体组成急剧变化的气体管路中迅速取得的试样也不能代表原气体的一般组成。因此，必须根据分析目的而决定采取何种气体试样。在化工厂中最常采取的有下列各种气体试样。 ①平均试样。用一定装置使取样过程能在一个相当时间内或整个生产循环中，或者在某生产过程的周期内进行，所取试样可以代表一个过程或整个循环内气体的平均组成。 ②定期试样。经过一定时间间隔所采取的试样。 ③定位试样。在设备中不同部位(如上部、中部、下部)所采取的试样。 ④混合试样。是几个试样的混合物，这些试样取自不同对象或在不同时间内取自同一对象。 5.1.1采样方法 自气体容器中取样时，可在该容器上装入一个取样管，再用橡皮管与准备盛试样的容器相连，开启取样管的活塞后，气体用本身的压力或借助一种抽吸方法，而使气体试样进入取样容器中，或者直接进入气体分析器中。 自气体管路中取样时，可在该管道的取样点处，装一支玻璃管或金属的取样管，如用金属管，金属不应与气体发生作用。取样管应装入管道直径的1／3处，气体中如有机械杂质，应在取样管与取样容器间装过滤器(如装有玻璃纤维的玻璃瓶)。气体温度如果超过200℃ 5.1.1.1常压下取样 当气体压力近于大气压或等于大气压时，可采用流水抽气泵抽取，取样管上端与抽气泵相连，下端与取样点上的金属管相连，将气体试样抽入。分析时将取样管上端与气体分析器的引气管相连，下端插入封闭液中，然后可以利用气体分析器中的水准瓶将气体试样吸入气体分析器中。 5.1.1.2正压下取样 当气体压力高于大气压力时，只需放开取样点上的活塞，气体可自动流入气体取样器中。如果气体压力过大，应在取样点上的金属管与取样容器之间接入缓冲器。常用的正压取样容器有球胆等。取样时必须用气体试样置换球胆内的空气3~4次。 5.1.1.3负压下取样 气体压力小于大气压力为负压。如果负压不太高时，可以利用流水抽气泵抽取，当负压高时，可用抽空容器取样，此容器是0.5~3L的各种瓶子，瓶上有活塞，在取样前用泵抽出瓶内空气，使压力降至8~13kPa，然后关闭活塞，称出质量，再至取试样地点，将试样瓶上的管头与取样点上的金属管相连，打开活塞取样，取试样后关闭活塞称出质量，前后两次质量之差即为试样的质量。 5.1.2 气体体积的测量 5.1.2.1量气管 量气管的类型有单臂式和双臂式两类。 (1)单臂式量气管 单臂式量气管分直式、单球式、双球式3种。最简单的量气管是直式，是一支容积为100mL有刻度的玻璃管，分度值为0.2mL，可读出在l00mL体积范围内的所示体积；单球式量气管的下端细长部分一般有40~60mL的刻度，分度值为0.1mL，上部球状的部分也有体积刻度，一般较少使用，精度也不高；双球式量气管在上部有2个球状部分．其中上球的体积为25mL，下球的体积为35mI，下端为细长部分，一般刻有40mL刻度线，分度值为0.1mL．是常用于测量气体体积的部分，而球形部分的体积用于固定体积的测量，如量取25.0mL气体体积，用于燃烧法实验等。量气管的末端用橡皮管与水准瓶相连，顶端是引入气体与赶出气体的出口，可与取样管相通。 (2)双臂式量气管 总体积也是100mL，左臂由4个20mL的玻璃球组成，右臂是具有分度值为0.05mL体积为20mL细管(加上备用部分共22mL)。可以测量100mL以内的气体体积。 (3)量气管的使用 当水准瓶升高时，液面上升，可将量气管中的气体赶出。当水准瓶放低时浓面下降，将气体吸入量气管；和进气管、排气管配合使用，可完成排气和吸入样品的操作，收集足够的气体以后，关闭气体分析器上的进样阀门。将量气管的液面与水准瓶的液面对齐(处在同一个水平面上)，读出量气管上的读数