《工业分析》——工业气体概述.pptxVIP

情境五：气体分析

任务一：工业气体概述;工业气体概述;工业生产中常使用气体作为原料或燃料；化工生产的化学反应常常有副产物废气；燃料燃烧后也产生废气（如烟道气）；生产厂房空气中常混有一定量生产气体。

因此，工业生产中的气体大致可以分为4类：化工原料气、气体燃料、各种炉的燃烧废气和厂房空气。;1、化工原料气

化工原料气是无机、有机合成的重要原料，主要有：

天然气：主要是CH4?95%（煤或石油组成物的分解产物）

炼油气：CH4及其它低分子量的C、H化合物（原油热处理产物）

焦炉煤气：H2、CH4（煤?800℃炼焦油气态产物）

水煤气：CO、H2（水蒸气和炽热的煤作用，得到半水煤气）

硫铁矿焙烧炉气：SO26-9%用于制造硫酸

石灰焙烧窑气：CO232-40%用于制碱和制糖工业;2、气体燃料

上述天然气、炼油气、焦炉、煤气、水煤气及半水煤气等，除了作为化工生产原料气体之外，也可作为气体燃料。

3、废气

燃烧炉的烟道气的组成为：N2、O2、CO2、CO、水蒸气及少量其它气体。如：硫酸、硝酸厂排入大气的废气中含有少量的SO2和NO2；制碱厂排出废气中含有少量CO2；总之，有机化工的废气是各种各样的。;4、厂房空气

一般多少含有生产用的气体，因设备漏气而散入空气中。

厂房内的空气的分析在于检查通风的情况，确定有无有毒气体，其含量是否有碍于工作人员的健康等。;在工业生产中为了正常安全生产，对各种工业气体都要经过分析，了解其组成。例如，;由于气体物质本身质量小，流动性大，不易称量，体积与温度和压力有关等特性，故分析方法与一般的重量分析和容量分析方法大不相同。一般测定气体的V而不是质量m，并同时测定环境的T和P。

气体混合物组成的表示通常采用体积分数，有时也用每升中的克数来表示含量。;气体分析方法主要有化学分析法、物理分析法和物理化学分析法等。

1、化学分析法

化学分析法是根据气体的某一化学特性进行测定的，如吸收法、燃烧法或二者的结合，此法简单、快捷，应用较广。

;（1）吸收法

①吸收体积法（气体容量法）

原理：利用气体的化学特性，使混合气和特定试剂接触。则混合气体中的被测组分与试剂发生化学反应被定量吸收，其它组成则不发生反应（或不干扰）。如果吸收前后的温度及压力不一致，则吸收前后的体积之差即为被测组分的体积。;例如：混合气

钢铁样中C的测定：;②吸收滴定法

原理：综合使用吸附法和容量滴定法。

方法实质：吸附剂吸附被测组分（混合气体），然后用标准滴定法。

存在的两种反应是：吸收反应和滴定反应。

例如：钢铁样品中S含量测定

;③吸收重量法

综合应用吸收法和重量分析法，测定气体物质或可以转化为气体物质的元素含量的方法。

例如：有机物中C含量测定

根据吸附剂增加的重量计算C、H的含量。;（2）燃烧法

利用可燃烧性气体的性质进行测定的方法，特别适用于无适当吸收剂的化学性质比较稳定的气体。如：CH4无适当的吸收剂，H2、CO可用燃烧法也可以用吸收法。燃烧方法共分为三类：爆燃法、缓燃法、氧化铜燃烧法。;爆炸

爆炸上限：使可燃性气体能引起爆炸的最高含量(含量指可燃性气体与空气或氧气的浓度关系百分比)。

爆炸下限：使可燃性气体能引起爆炸的最低含量。

爆炸极限：爆炸上限和爆炸下限之间的范围。

例如：氢气的爆炸极限是：4.1～74.2％。即氢气在空气中的体积占4.1～74.2％时，此混合气体有爆炸性。下限以下可避免爆炸，上限以上氧气不足，可燃气体不能完全燃烧。;①爆燃法（爆炸燃烧法）

可燃气体与空或氧气混合，其比例能使可燃气体完全燃烧且在爆炸极限内的方法。

特点：所需时间最少即快速。爆炸极限在工业生成防火防爆工作中极重要的意义。;②缓燃法(缓慢燃烧法)

可燃气体与空气或氧气混合，且浓度控制在爆炸极限以下，使之经过炽热的铂质螺丝而引起缓慢燃烧。

特点：需时太长。适合于可燃性组分浓度较低的混合气体或空气中可燃物的测定。;③氧化铜燃烧法

利用氧化铜在高温下的氧化活性，使可燃性气体缓慢燃烧。

特点：不要加入燃烧所