工业分析（理论篇）第8章气体分析

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1、学习指南1.了解工业气体的种类及分析方法。2.掌握气体分析仪器的组成及使用方法。3.掌握吸收气体体积法、燃烧法的测定原理及方法。4.能正确组装气体分析仪器并能熟练使用气体分析仪测定气体的含量。5.能计箅可燃性气体组分的含量。第8章气体分析18.1概述8.1.1工业气体分类8.1.2工业气体分析的方法21.气体燃料（1）天然气煤与石油组成分解的产物，存在于含煤或石油的地层中。主要成分是甲烷。（2）焦炉煤气煤在800℃以上炼焦的副产物。主要成分是氢气和甲烷。（3）石油气石油裂解的产物。主要成分是甲烷、烯烃及其他碳氢化合物。（4）水煤气由水蒸气

2、作用于赤热的煤而生成。主要成分是一氧化碳和氢气。8.1.1工业气体分类32.化工原料气体除上述的天然气、焦炉煤气、石油气、水煤气等均可作为化工原料气外，还有其他几种：（1）黄铁矿焙烧炉气主要成分是二氧化硫，用于合成硫酸。4FeS＋7O2＝2Fe2O3＋4SO2↑（2）石灰焙烧窑气主要成分是二氧化碳，用于制碱工业。CaCO3＝CaO＋CO2↑3.气体产品工业气体产品种类很多，如氢气、氮气、氧气、乙炔气和氦气等。8.1.1工业气体分类44.废气各种工业用的烟道气，即燃料燃烧后的产物，主要成分为N2、O2、CO、CO2、水蒸气及少量的其他气体。

3、在化工生产中排放出来的大量尾气，情况各不相同，组成较为复杂。5.厂房空气工业厂房内的空气，一般含有生产用的气体。这些气体中有些对身体有害；有些能够引起燃烧爆炸。工业厂房空气在分析上是指厂房空气中这类有害气体。8.1.1工业气体分类5工业气体分析方法根据测定原理可分为：化学分析法、物理分析法、物理化学分析法。1.化学分析法根据气体的某一化学特性进行测定的，如吸收法、燃烧法。2.物理分析法根据气体的物理特性，如密度、热导率、折射率、热值等来进行测定的。3.物理化学分析方法根据气体的物理化学特性来进行测定的，如电导法、色谱法和红外光谱法等。8.

4、1.2工业气体分析的方法6当气体混合物中各个组分的含量为常量时，一般采用体积分数来表示；气体混合物中各组分的含量是微量时，一般采用每升或每立方米中所含的质量（mg）或体积（ml）来表示；气体中被测物质是固体或液体（各种灰尘、烟、各种金属粉末），这些杂质浓度一般用质量单位来表示比较方便。8.1.2工业气体分析的方法78.2气体分析仪器8.2.1气体分析仪器的组成8.2.2气体分析仪器的装置81.量气管量取一定量气体体积的装置，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为直式、单球式、双球式三种。①直式量气管：是最简单

5、的量气管，是一支容积为100ml有刻度的玻璃管，分度值为0.2ml，可读出在100ml范围内的气体体积。②单球式量气管：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刻度,一般较少使用，精度也不高。8.2.1气体分析仪器的组成91.量气管（1）单臂式量气管③双球式量气管：上部有2个球状部分，其中上球的体积为25ml，下球的体积为35ml，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气体体积的测量，如量取25.00ml气体体积，用于燃烧法实验

6、等。量气管的末端用橡皮管与水准瓶相连，顶端是吸入气体与排出气体的出口，可与取样管相通。8.2.1气体分析仪器的组成101.量气管（2）双臂式量气管：总体积也是100ml，左臂由4个20ml玻璃球组成，右臂是体积20ml（加上备用部分共22ml）的细管，分度值为0.05ml。可以测量100ml以内的气体体积。量气管顶端通过活塞1与取样器、吸收瓶相连，下端活塞2、活塞3可分别量取气体体积，末端用橡皮管与水准瓶相连。当打开活塞2、活塞3并使活塞1与大气相通，升高水准瓶时，液面上升，将量气管中原有气体排出，然后旋转活塞1使之与取试样器或气体贮存器

7、相连，先关上活塞3，放下水准瓶，气体自活塞1引入左臂球形管中，测量一部分气体体积，然后关上活塞2，打开活塞3，气体流入细管中，关上活塞1，测量出细管中气体的体积，两部分体积之和即为所取气体的体积。如测量53.25ml气体时，用左臂量取40ml，右臂量取13.25ml，总体积即为53.25ml。8.2.1气体分析仪器的组成111.量气管（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排出。当水准瓶降低时液面下降，将气体吸入量气管；和进气管、排气管配合使用，可完成排气和吸入气体样品的操作，收集足够的气体以后，关闭气体分析器上的

8、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，即为气体的体积。8.2.1气体分析仪器的组成122.气量表（1）气体流量计一常称湿式流量计，由金属筒构成，