煤质分析仪器KZDL-6快速智能定硫仪的工作原理和结构

2012/10/15 7:05:19

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煤质分析仪器KZDL-6快速智能定硫仪的工作原理和结构

1、分析原理：

煤中各种形态的硫在不低于1150℃高温和催化作用下，于净化的空气流中进行燃烧 分解 ，生成的二氧化硫以电解碘化钾和溴化钾溶液所产生 碘和溴 进行 库仑滴定 ，由生碘和电生溴所消耗的电量由库仑积分仪积分，并由仪器计算出煤中含硫的毫克数和百分数：

硫（毫克） 试样重（毫克）

 

 

S（%）=                    ×100%

 

2、过程控制原理：

该仪器全过程采用单片机自动控制，机器接通电源后，通过键盘键入日期和试样重量（3位数），按一下送样键，电机正转，带动试样送样棒向前推进，推进到700℃处时，送样机构自动将信号送入计算机，使用机停转，至1105℃处时送样机构由自动将该信号送入计算机，使电机停转；自动判断电解终点。然后，发出信号，使电机反转；把送样棒拉回到原来位置，电机停转，试样的全过程结束。打印出测试资料。

3、终点和电解电流控制器原理：

当电解液处于终点，即电解液处于平衡状态时，指示电极间电位接近于零，电解电极的电解终止，当有SO2进入电解池后，破坏了电解液的电解平衡，指示电极间电位随之升高，电解开通，电解电极开始进行电解，以电生碘和电生 溴氧化滴定 SO2与水化合生成的亚硫酸和硫酸。电解电流的大小由指示电极的电位高低决定。当再次达到滴定终点时，指示电极间的电位重回到接近于零，电解电极上的电解电流立即为零，电解终止。

4、结构

该仪器由空气的预处理和输送、库仑积分、过程控制器和温度控制器、燃烧炉、电解池和搅拌器等部分组成。

1、空气预处理和输送部分

该部分由电磁泵、空气流量计（0-1000毫升/分）、干燥器等，系统示意图见图—

 

 

 

，

（1）电磁泵：内部有两组相互独立的抽排系统，提供两组空气循环动力。

（2）干燥器：主要是除去空气中酸性气体和水分等杂质，一组起保护流量计作用，一组与氢氧化钠一起给燃烧炉提供净化的载气。

（3）流量计；玻璃管浮子流量计，配有针形阀，用以调节流速，指示上限不小于1000毫升/分。

2、库仑积分和程控、温控器即主机部分

该部分包括 库仑积分器 ，过程控制器和温度控制器，三部分装于一机箱内。

3、燃烧炉

本仪器采用管式高温炉为燃烧炉，其加热组件为一端接线的双螺纹硅碳管，型号为φ40/30×200。为保护硅碳管，在其外套一刚玉护管，然后再填充高铝和硅酸铝保温棉以达到良好的保温性能。燃烧管采用刚玉管，直接放入 硅碳管 内。

4、电解池和搅拌器

电解池用有机玻璃制成，容积约400毫升，在上盖固定有一对铂电解电极和一对铂指示电极。上盖与其壳体用橡胶密封圈密封。电解电极面积1cm×1.5cm，电解阴电极置于电解池的中心，电解阳电极置于电解池的边缘，以使生成的碘快速扩散。指示电极面积为0.5 cm×1cm，电解池内下侧装有一烧结玻璃板气体过滤器，将燃烧后放出的气体喷成细雾状，以便将全部电解液搅拌均匀。在电解池内放有一磁棒，作为搅拌棒，搅拌马达转速成为500转/分左右，搅拌速度较快，使分析结果趋于准确，但不易太快，过快易引起失步。

5、使用条件

1、环境温度：5 - 40℃

2、相对温度：≤85%

3、安装环境：室内不应有强烈的热、冷或腐蚀性气流，应尽量远离电磁场设备，并不与其它大功率用电设备共享一相电路；

4、载气：干燥无酸性氧化物的净化空气，流量为1000ml/min；

5、煤样：粒度小于 0.2 毫米，重约50毫克（±2毫克）

6、试剂：碘化钾、溴化钾、冰乙酸均为分析纯；三氧化钨（或三氧化二钨）、氢氧化钠为化学纯；变色硅胶为工业品。

6、电解液及煤样的制备

1、配制电解液：先称取5克碘化钾，5克溴化钾，待其溶于250毫升蒸馏水中后，再加入10毫升冰乙酸，搅拌均匀即可。电解液可重复使用，用的时间长短根据重复使用次数和试样含 硫 量高低而定，但每次做实验前应进行1-2次测定，使电解液中碘-碘离子对的电极电位校正在仪器的所需数值， 电解液 的PH值在1-3时，可以使用，但PH值小于1时，应予以废弃。

2、煤样的制备：在试样称量前，应尽可能地将试样瓶内的试样混合均匀，最好用手握住带盖的试样瓶上方，手腕自上而下的圆周运动，或打开瓶盖用称样勺搅拌试样，试样充分混合是保证结果准确的关键，在瓷舟上称取50±2毫克的煤样，称准到0.1毫克，上面薄薄地覆盖一层WO3或W2O3，注意应直接在瓷舟上称量，不能用别的器具称量再倒入瓷舟中，以保证称量精度，保证称量的准确性是保证结果准确的前提。
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