烟气分析实验指导书.doc

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1、实验二烟气成分分析一、实验目的使用奥氏烟气分析器测定干烟气的容积成分百分数。学生通过烟气分析实验，进一步巩固和充实烟气组成成分的概念，初步学会使用奥氏烟气分析器测定烟气成分的方法。二、实验原理奥氏烟气分析器是利用化学吸收法按容积测定气体成分的仪器，主要由三个化学吸收瓶组成。吸收瓶I内盛放氢氧化钾溶液KOH，它可吸收烟气中的CO2与SO2。其化学反应式如下：2KOH+CO2→K2CO2+H2O(3-1)2KOH+SO2→K2CO2+H2O(3-2)KOH同时吸收CO2与SO2，在烟气成分中常用RO2表示CO2

2、与SO2总和，即RO2=CO2+SO2(3-3)吸收瓶II内盛焦性没食子酸苛性钾溶液C6H3(OK)2，它可吸收烟气中的RO2与O2。当RO2已被吸收瓶I吸收后，则吸收瓶II吸收的烟气容积即为O2了。焦性没食子酸苛性钾溶液吸收O2的化学反应式为4C6(OK)3+O2→2[(OK)3C6H2—C6H2K2(OK)3]+2H2O(3-4)吸收瓶III内盛氯化亚铜的氨溶液Cu(NH3)2CI，它可吸收烟气中的CO。其化学反应式如下Cu(NH3)2CI+2CO→Cu(CO)2CI+2NH2(3-5)它同时也能吸收氧

3、气。故烟气先通过吸收瓶II，O2被吸收后，这样通过吸收瓶III吸收的烟气中只有一氧化碳CO了。综上所述，三个吸收瓶的测定程序切勿颠倒。在环境温度下，烟气中的饱和蒸汽将结露成水，因此在进入分析器前，烟气应先通过过滤器，使饱和蒸汽被吸收，故在吸收瓶中的烟气容积为干烟气容积，测定的成分为干烟气容积成分百分数，即CO2+SO2+O2+CO+N2=100%（3-6）而式中VCO2、VSO2、VCO、VO2、VN2——分别为烟气中CO2、SO2、CO、O2、N2——的容积，Nm3/kg；Vgy——干烟气容积，Nm3/k

4、g。4三、实验设备与仪器（一）奥氏烟气分析器奥氏烟气分析器原理示于图3-11、主要部件（1）过滤器。位于取样管与分析器之间。用以滤去烟气中的飞灰和水分，并使烟气中水蒸汽达到饱和状态。（2）量筒。其上部管径粗，下部管径细，以提高刻度精度与测量精度。量筒刻度值单位为mL，有效工作容积为100mL，量筒外有水套，可保持测试过程中烟气试样温度恒定不变。（3）水瓶瓶。瓶口通大气，瓶下部有接口，通过像皮管与量筒底部连通。（4）三通旋塞。三通旋塞有三个位置（见图3-2），图（a）位置为烟气试样与量筒相通；图(b)位置为量

5、筒与大气相通；图(c)位置为各路处于隔断状态。（5）吸收瓶。吸收瓶I盛KOH溶液。吸收瓶II盛C6H3(OK)3溶液。吸收瓶III盛Cu(NH3)2CI溶液。三个吸收瓶内部装满玻璃管，在吸收烟气成分时，可增加溶液和烟气的接触面积。2、吸收剂配制（1）KOH溶液。称取65gKOH溶于130mL蒸馏水中。溶解要缓慢，以防发热飞溅。溶液澄清后注入I瓶中。（2）C6H3(OK)3溶液。称取11g焦性没食子酸C6H3(OH)3溶于30mL蒸馏水中，另外称取50gKOH溶于1000mL蒸馏水中，分别得到无色透明液。然后

6、，将这两种溶液混合，即得到焦性能没食子酸苛性钾溶液C6H3(OK)3，呈褐色。溶液制成后，注入II吸收瓶中。（3）Cu（NH3）2CI溶液。称取33g氯化氨（NH4CI）溶于100mL蒸馏水中，再加入25gCuCl。把配制成的溶液励于另一内容有紫铜丝的瓶中，使它充满该瓶。用时倾出清液，再按3:1比例加入相对密度为0.91的氨水，即得到青色的Cu(NH3)2CI溶液。（4）封闭溶液。量筒和水准瓶中的水不应吸收烟气任一成分，这种水称为封闭溶液。封闭溶液采用饱和食盐水，它由蒸馏水加氯化钠NaCI达到饱和状态配制而

7、成。溶液中通常加入少量甲基橙和盐酸，呈红色，以使读数清晰。注意，分析器所有连接部位和旋塞都必须严密，防止泄漏。旋塞等可涂凡士林密封。（二）烟气发生器烟气试样可直接取自锅炉烟道，也可取自烟气发生器(在实验室中使用)。图3-3为煤气炉烟气发生器。4（三）天平用以称取配置吸收剂的化学药品(见第二节实验一)。四、实验方法1、检查严密性（1）检查二通旋塞与吸收瓶间的连接管漏气；将三通旋塞通向大气，即图3-2(b)位置，然后提高水准瓶，使量筒液面升至上刻度，再关闭三通。稍提高水准效，同时开启吸收瓶I的二通旋塞，再相应降

8、低水准瓶，使药液位至瓶颈小口处，立即关闭二通。检查药液位稳定，则说明二通旋塞与吸收瓶I的连接部分不漏气。用同样的方法检查吸收瓶II、III的旋塞与其连接部分应严密不漏气。（2）检查三通旋塞与其它连接部分：三通旋塞置于通大气位置，使量筒内液面升至上刻度，就关增长三通旋塞。降低水准瓶，观察量筒内液位，经1～2min后液位仍不发生变化，说明严密不漏气。2、取烟气试样（1）换气。为取得真实烟气试样，分析器与取样管连通后，