煤中碳和氢的测定方法

GB/T 476-2008GB/T 476-2008 煤中碳和氢的测定方法煤中碳和氢的测定方法 GB/T 476GB/T 476——20082008 代替 GB/T 476—2001，GB/T 5460—2003，GB/T 18856.11—2002 1范围范围 本标准规定了煤和水煤浆中碳氢分析的三节炉法、 二节炉法及用电量法测定煤及水煤浆干燥煤样中的 氢、用重量法测定碳的方法原理、试剂和材料、装置、试验步骤、结果计算及精密度等。 本标准适用于褐煤、烟煤、无烟煤和水煤浆。 2 2规范性引用文件规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修 改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否 可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 212煤的工业分析方法(GB/T 212-2008, ISO 11722:1999，ISO1171:1997，ISO 562：1998，NEQ) GB/T 218煤中碳酸盐二氧化碳含量的测定方法(GB/T 218-1996，eqv ISO 925:1980) GB/T 18856. 1水煤浆试验方法 第 1 部分：采样 3 3三节炉法和二节炉法三节炉法和二节炉法 3.13.1 方法原理方法原理 一定量的煤样或水煤浆干燥煤样在氧气流中燃烧，生成的水和二氧化碳分别用吸水剂和二氧化碳吸收 剂吸收，由吸收剂的增量计算煤中碳和氢的质量分数。煤样中硫和氯对碳测定的干扰在三节炉中用铬酸铅 和银丝卷消除，在二节炉中用高锰酸银热解产物消除。氮对碳测定的干扰用粒状二氧化锰消除。 3.23.2 试剂和材料试剂和材料 3.2.13.2.1 无水高氯酸镁：分析纯，粒度1 mm～3 mm；或无水氯化钙；分析纯，粒度2 mm～5 mm。 3.2.23.2.2 粒状二氧化锰：化学纯，市售或用硫酸锰和高锰酸钾制备。 制法：称取 25 g 硫酸锰，溶于 500 mL 蒸馏水中，另称取 16. 4 g 高锰酸钾，溶于 300 mL 蒸馏水中。 两溶液分别加热到 50℃～60℃。在不断搅拌下将高锰酸钾溶液慢慢注入硫酸锰溶液中，并加以剧烈搅拌。 然后加入 10 mL(1+1)硫酸。将溶液加热到 70℃～80℃并继续搅拌 5 min，停止加热，静置 2 h～3h。用热 蒸馏水以倾泻法洗至中性。将沉淀移至漏斗过滤，除去水分，然后放入干燥箱中，在 150℃左右干燥 2 h～ 3 h，得到褐色、疏松状的二氧化锰，小心破碎和过筛，取粒度0. 5 mm～2 mm 备用。 3.2.33.2.3铜丝卷：丝直径约0.5 mm。铜丝网：0.15 mm(100 目)。 3.2.43.2.4氧化铜：化学纯，线状（长约5 mm） 。 3.2.53.2.5铬酸铅：分析纯，制备成粒度1 mm～4 mm。. 制法：将市售的铬酸铅用蒸馏水调成糊状，挤压成形。放入马弗炉中，在850℃下灼烧 2h，取出冷却 后备用。 3.2.63.2.6银丝卷：丝直径约0.25 mm。 3.2.73.2.7氧气： 99. 9％， 不含氢。 氧气钢瓶需配有可调节流量的带减压阀的压力表 （可使用医用氧气吸入器） 。 3.2.83.2.8三氧化钨：分析纯。 3.2.93.2.9碱石棉：化学纯，粒度 1 mm～2 mm；或碱石灰：化学纯，粒度0.5 mm～2 mm。 3.2.103.2.10真空硅脂。 3.2.113.2.11高锰酸银热解产物：当使用二节炉时，需制备高锰酸银热解产物。制备方法如下： 将 100g 化学纯高锰酸钾， 溶于 2L 蒸馏水中， 煮沸。 另取 107.5g 化学纯硝酸银溶于约50mL 蒸馏水中， 1 GB/T 476-2008GB/T 476-2008 在不断搅拌下，缓缓注入沸腾的高锰酸钾溶液中，搅拌均匀后逐渐冷却并静置过夜。将生成的深紫色晶体 用蒸馏水洗涤数次，在 60℃～80℃下干燥 1 h，然后将晶体一小部分一小部分地放在瓷皿中，在电炉上缓 缓加热至骤然分解，成银灰色疏松状产物，装入磨口瓶中备用。 警告：未分解的高锰酸银易受热分解，故不宜大量储存。警告：未分解的高锰酸银易受热分解，故不宜大量储存。 3.2.123.2.12硫酸：化学纯。 3.2.133.2.13带磨口塞的玻璃管或小型干燥器（不放干燥剂） 。 3.33.3装置装置 3.3.13.3.1碳氢测定仪碳氢测定仪 碳氢测定仪包括净化系统、燃烧装置和吸收系统三个主要部分，结构如图1 所示。 1——气体干燥塔； 2——流量计； 3——橡皮塞； 4——铜丝卷； 5——燃烧舟； 6——燃烧管； 7——氧化铜； 8——铬酸铅； 9——银丝卷； 10——吸水 U 形管； 11——除氮氧化物 U 形管； 12——吸收二氧化碳 U 形管； 13——空 U 形管； 14——气泡计； 15——三节电炉及控温装置。 图图 1 1 三节炉和二节炉碳氢测定仪示意图三节炉和二节炉碳氢测定仪示意图 3.3.1.13.3.1.1净化系统，包括以下部件： a) 气体干燥塔：容量 500 mL，2 个，一个(A)上部（约 2/3）装无水氯化钙（或无水高氯酸镁） ，下部 （约 1/3）装碱石棉（或碱石灰） ；另一个(B)装无水氯化钙（或无水高氯酸镁） ； b) 流量计：测量范围(0～150)mL/min。 3.3.1.23.3.1.2燃烧装置：由一个三节（或二节）管式炉及其控温系统构成，主要包括以下部件： a） 电炉：三节炉或二节炉（双管炉或单管炉） ，炉膛直径约 35 mm。 三节炉： 第一节长约 230mm， 可加热到 （850±10） ℃， 并可沿水平方向移动； 第二节长 330 mm～ 350 mm，可加热到(800 ±10) ℃；第三节长 130 mm～150mm，可加热到(600±10) ℃。 2 GB/T 476-2008GB/T 476-2008 二节炉： 第一节长约 230mm， 可加热到 （850±10） ℃， 并可沿水平方向移动； 第二节长 130 mm～ 150 mm，可加热到(500±10)℃。 每节炉装有热电偶、测温和控温装置。 b） 燃烧管：素瓷、石英、刚玉或不锈钢制成，长约 1100 mm～1200mm（使用二节炉时，长约 800 mm） ，内径 20mm～22mm，壁厚约 2mm。 c） 燃烧舟；素瓷或石英制成．长约80mm。 d） 橡皮塞或橡皮帽（最好用耐热硅橡胶）或铜接头。 e） 镍铬丝钩：直径约 2mm，长约 700mm，一端弯成钩。 3.3.1.33.3.1.3吸收系统，包括以下部件： a)吸水 U 形管（见图2）装药部分高100 mm～120mm，直径约15mm，入口端有一球形扩大部 分，内装无水氯化钙或无水高氯酸镁。 b)吸收二氧化碳 U 形管（见图 3）2 个，装药部分高 100mm～120mm，直径约 15mm，前 2/3 装碱石棉或碱石灰，后 1/3 装无水氯化钙或无水高氯酸镁。 c)除氮 U 形管（见图 3） ：装药部分高 100mm～120 mm，直径约 15mm，前 2/3 装粒状二氧化 锰，后 1/3 装无水氯