热工实验三烟气分析.ppt

一、实验目的： 1．了解手提式气体分析仪的使用原理。 2．掌握手提式气体分析仪的操作，能独立进行烟 气成分的测定。 3．学会对烟气组成成分CO 2、O2、CO及N2的分 析与计算。 4．根据烟气成份学会对空气过剩系数α的计算， 学会分析窑炉内燃料燃烧情况。 二、实验原理 一般说来，不论是固体燃料、液体燃料还是气体燃料，其燃烧产物—烟气的主要成分都是H2O、CO2、O2、CO及N2。在硅酸盐工业生产中，通过对窑炉不同部位的烟气成分进行分析，不仅可以判断窑炉内的供风及燃料燃烧情况，而且可以发现系统的漏风情况，对指导生产有着十分重要的意义。 工业上，用于烟气成分分析的仪器种类有很多，本实验为手提式气体分析器，它是在过去的奥式气体分析器的基础上加以改造后设计制作的。它是一种利用不同的化学吸收剂逐次对烟气中各项组分进行吸收，来达到对烟气成分进行分析的方法。主要是对燃烧产物中的CO2、O2和CO的体积百分比进行测定。其原理为： 1、CO 2的测定： 用苛性钾(KOH)或苛性纳(NaOH)溶液吸收CO2，吸收过程如下： 2 KOH + CO2 = K2CO3 + H2O 同时此溶液中亦吸收烟气中含量很少的SO2，反应公式为： 2 KOH +SO2=K2SO3+H2O 2、O2的测定： 用焦性没食子酸（2C6H3(OH)3）碱溶液吸收了O2，吸收过程如下： C6H3(OH)3 +3KOH = C6H3(OK)3 + 3H2O 三羟基苯钾 2C6H3(OK)3 +1/2O2 = (KO)3 ·C6H3·C6H3(OK)3 + H2O 六羟基联苯钾 3、CO的测定： 用氧化亚铜（Cu2Cl2）的氨溶液吸收CO，吸收反应如下： Cu2Cl2+2CO= Cu2Cl2·2CO Cu2Cl2·2CO + 4NH3 + 2H2O = 2 NH4Cl + 2Cu + (NH4)C2O4 4、N2的测定： 烟气中N2不做个别的分析。测定CO 2、O2、CO后剩余的气体都认为是N2。 图2-1 手提式气体分析仪示意图 三、实验仪器 实验仪器为手提式气体分析器，其结构如下图所示： 四、实验步骤 1、吸收液的配制： (1) 苛性钾(KOH)水溶液 取1份重量的KOH溶于2份重量的蒸馏水中。此溶液的吸收能力为每毫升约可吸收40毫升的CO 2。待溶液中有白色结晶析出时，说明溶液已被饱和，应更换新的吸收液。 (2) 焦性没食子酸碱溶液 焦性没食子酸钾吸收液是由以下两种A、B溶液混合而成： A液：把5克焦性没食子酸溶于15毫升蒸馏水中； B液：把48克氢氧化钾溶于52毫升蒸馏水中。 此种溶液吸收氧的能力与溶液的温度和氧的含量有关。当温度不低于25℃而混合气体中氧含量不超过25%时，吸收能力最强最快。如果氧含量大于25%而温度低于15℃，吸收能力较小较慢，当温度低于12℃时，便不能吸收。 该溶液1毫升约可吸收12毫升的O2。 (3) 氯化亚铜铵溶液 将氯化铵250克溶于750毫升水中，加入200克 氯化亚铜，再把一份（体积）比重为0.90的氢氧化铵同上述的三份（体积）溶液混合。配制时应严格控制氢氧化铵的加入量，因为如加入量不够，吸收力变小；如加入量过大，氨蒸气会影响测定结果。 此溶液1毫升可吸收约15毫升的CO。 图2-2吸气双连球取烟气试样的连接方法 2、取气样： 烟气试样的取得可采用吸气双连球取样。吸气双连球取烟气试样的连接方法如图2-2所示。 取样时，把取气管从烟囱的测孔插入，使取气管的进气口迎着烟气排出的方向；将排气管及贮气球胆进气口