煤的工業(yè)分析技術(shù)、煤炭的工業(yè)分析方法
標(biāo)準(zhǔn)參照采用了國際標(biāo)準(zhǔn)ISO348∶1981(E)《硬煤 分析試樣中水分測定方法 直接容量法》、ISO562∶1981(E)《硬煤和焦炭 揮發(fā)分測定方法》和ISO1171∶1981(E)《固體礦物燃料 灰分測定方法》。
主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煤的水分、灰分和揮發(fā)分的測定方法和固定碳的計(jì)算方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于褐煤、煙煤和無煙煤。
水分的測定
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了3種煤中水分的測定方法。其中方法A和方法B適用于所有煤種;方法C僅適用于煙煤和無煙煤。
方法A(通氮干燥法)
方法提要
稱取一定量的空氣干燥煤樣,置于105~110℃干燥箱中,在干燥氮?dú)饬髦懈稍锏劫|(zhì)量恒定。然后根據(jù)煤樣的質(zhì)量損失計(jì)算出水分的百分含量。
試劑
氮?dú)猓杭兌?9.9%,含氧量小于100ppm。
無水氯化鈣(HGB3208):化學(xué)純,粒狀。
變色硅膠:工業(yè)用品。
儀器、設(shè)備
小空間干燥箱:箱體嚴(yán)密,具有較小的自由空間,有氣體進(jìn)、出口,并帶有自動控溫裝置,能保持溫度在105~110℃范圍內(nèi)。
玻璃稱量瓶:直徑40mm,高25mm,并帶有嚴(yán)密的磨口蓋(見圖1)。
干燥箱:內(nèi)裝變色硅膠或粒狀無水氯化鈣。
干燥塔:容量250mL,內(nèi)裝干燥劑。
圖1 玻璃稱量瓶
流量計(jì):量程為100~1 000mL/min。
分析天平:感量0.0001g。
分析步驟
用預(yù)先干燥和稱量過(**至0.0002g)的稱量瓶稱取粒度為0.2mm以下的空氣干燥煤樣1±0.1g,**至0.0002g,平攤在稱量瓶中。
打開稱量瓶蓋,放入預(yù)先通入干燥氮?dú)?)并已加熱到105~110℃的干燥箱中。煙煤干燥1.5h,褐煤和無煙煤干燥2h。
注:1)在稱量瓶放入干燥箱前10min開始通氣,氮?dú)饬髁恳悦啃r換氣15次計(jì)算。
從干燥箱中取出稱量瓶,立即蓋上蓋,放入干燥器中冷卻至室溫(約20min)后,稱量。
進(jìn)行檢查性干燥,每次30min,直到,連續(xù)兩次干燥煤樣質(zhì)量的減少不超過0.001g或質(zhì)量增加時為止。在后一種情況下,要采用質(zhì)量增加前一次的質(zhì)量為計(jì)算依據(jù)。水分在2%以下時,不必進(jìn)行檢查性干燥。
分析結(jié)果的計(jì)算
空氣干燥煤樣的水分按式(1)計(jì)算:
(1)
式中:Mad——空氣干燥煤樣的水分含量,%;
m1——煤樣干燥后失去的質(zhì)量,g;
m——煤樣的質(zhì)量,g。
方法B(甲蒸餾法)
方法提要
稱取一定量的空氣干燥煤樣于圓底燒瓶中,加入甲苯共同煮沸。分餾出的液體收集在水分測定管中并分層,量出水的體積(mL)。以水的質(zhì)量占煤樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)作為水分含量。
試劑
甲苯(GB684):化學(xué)純。
無水氯化鈣(HGB3208):化學(xué)純,粒狀。
儀器、設(shè)備
分析天平:*大稱量為200g,感量0.001g。
電爐:單盤或多聯(lián),并能調(diào)節(jié)溫度。
冷凝管:直形,管長400mm左右。
水分測定管:量程1~10mL,分度值0.1mL(見圖2)。水分測定管須經(jīng)過校正(每毫升校正一點(diǎn)),并繪出校正曲線方能使用。
圖2 水分測定管(單位:mm)
小玻璃球(或碎玻璃片):直徑3mm左右。
微量滴定管:10mL,分度值為0.5mL。
量筒:100mL。
圓底蒸餾燒瓶:500mL。
蒸餾裝置(見圖3):由冷凝管、水分測定管和圓底蒸餾燒瓶構(gòu)成。各部件連接處應(yīng)具有磨口接頭。
圖3 蒸餾裝置示意圖
分析步驟
稱取25g、粒度為0.2mm以下的空氣干燥煤樣,**至0.001g,移入干燥的圓底燒瓶中,加入約80mL甲苯。為防止噴濺,可放適量碎玻璃片或小玻璃球。安置好蒸餾裝置。
在冷凝管中通入冷卻水。加熱蒸餾瓶至內(nèi)容物達(dá)到沸騰狀態(tài)??刂萍訜釡囟仁乖诶淠芸诘蜗碌囊旱螖?shù)約為每秒2~4滴。連續(xù)加熱,直到餾出液清澈并在5min內(nèi)不再有細(xì)小水泡出現(xiàn)時為止。
取下水分測定管,冷卻至室溫,讀數(shù)并記下水的體積(mL),并按校正后的體積由回收曲線上查出煤樣中水的實(shí)際體積(V)。
回收曲線的繪制
用微量滴定管準(zhǔn)確量取0、1、2、3……10mL蒸餾水,分別放入蒸餾燒瓶中。每瓶各加80mL甲苯,然后按上述方法進(jìn)行蒸餾。根據(jù)水的加入量和實(shí)際蒸出的毫升數(shù)繪制回收曲線。更換試劑時,需重作回收曲線。
分析結(jié)果的計(jì)算
空氣干燥煤樣的水分按式(2)計(jì)算:
(2)
式中:Mad——空氣干燥煤樣的水分含量,%;