测硫仪由哪几部分组成( 二 )


1、硫的测量范围:0-20%(可根据用户要求协商)
2、试样燃烧分析时间:约5分钟,其中在700℃处停留45秒,1150℃处停留4分45秒 。
3、控温精度小于千分之三,温度传感器为铂铑铂热电偶,加热体为硅碳管 。
4、升温速度:在不超过硅碳管额定电压、电流的情况下,50分钟内可达1200℃ 。
5、电解池容积为400毫升,电解铂电极面积10×15mm 。
6、供电电源:220V±10% 50HZ 。
7、 功率:3kw
1.4 使用条件
1、 环境温度:10~30℃;
2、 相对湿度:<=85%
3、 载气:干燥无酸性氧化物的净化空气,流量约为1500ml/min;
4、 被测气体流量:1000ml/min
5、试样:粒度<0.2mm的空气干燥煤样0.05g(称准至0.0002g)
二、 电化分析原理
煤样在1150℃高温条件下,在被净化过的空气流中燃烧,煤中各种形态的硫均被燃烧分解为SO2或少量SO3而逸出,反应式如下:
煤(有机硫) +o2+Co2↑+H2O+8o2↑+CI2↑ 4FeS2+11o2 → 2Fe2O3+8SO2
2SO4→2MO+2SO2↑+O2↑(M指金属元素)
2SO2+O2→←2SO3
生成的SO2和少量的SO3被空气流带到电解池内,与水化合成H2SO3和少量H2SO4,破坏了碘-碘化钾电对的电位平衡,仪器便立即以自动电解碘化钾溶液生成的碘来氧化滴定H2SO3 。反应式为:
阳极:3I --2e→I -3
阴极:2H++2e→H2↑
碘氧化SO2反应为:I2+H2SO3+H2O→2I+H2SO4+2H+D电解产生碘所耗用的电量,由接口控制仪器送计算机计数显示,由计算机运算处理最终得出煤中全硫含量百分数(分析基),与含水量数据处理后,可输出干基全硫含量(%) 。
三、 主机结构与工作原理
本仪器由空气预处理和输送部分,信号处理和接口线路,温控和送样控制部分、燃烧炉、电解池和搅拌器等部分组成 。
1、空气预处理与输送部分:
该部分由电磁泵、空气流量计(0~1500ml/min)、干燥器等组成 。见
安装示意图:
大气
图一 空气预处理与输送部分示意图
图中电磁泵分别驱动电解池内空气进和出,干燥器主要是除去空气中的酸性气体和水份等杂质,由于从电解池中抽出的空气含水量大,故需经常烘烤和更换硅胶(视硅胶颜色而定),玻璃管浮子流量计中装有针形阀旋钮开关,用以调节气体流速 。
2、信号处理与接口线路
从电解池指示电极送入的指示电位高低,反映了池内电解液含硫量的大小,将此指示电极信号放大处理后,去控制电子门开关,输出电解电流至池内电解电极,将此电解电流库仑积分送计算机处理 。接口电路是专为计算机输入、输出口进行电压变换、隔离、采样等而设计,主要用于防止信号之间的干扰 。
3、温控与送样控制部分
通过控制器温度控制旋钮,可调整燃烧炉内硅碳管加热电流大小 。当燃烧炉达到设定温度1150℃时,控温电路动作,自动调整加热电流大小确保炉内高温点工作在1150℃(±3℃)的恒温状态下,保证了炉内被测物的充分燃烧 。送样线路是控制送样电机正反转,达到送样定位的目的,该线路由计算机控制 。
4、燃烧炉
本仪器采用管式高温炉为燃烧炉,其加热元件为一端接线的双螺纹硅碳管 。燃烧管采用石英管,直接放入硅碳管内,由控温电路给硅炭管加热电流,由铂铑热电偶反馈温度信号 。
5、电解池和搅拌器
电解池用特殊玻璃制作,容积约400ml,在上盖上固定引出一对电解电极和一对指示电极 。电解电极面积为1×1.5m2 。电解阴电极置于电解池中心,电解阳电极置于电解池的边缘,以使生成的碘尽快扩散 。指示电极面积为0.3×1.0cm2.炉内物质燃烧后,放出的气体经石英管由电解池上方进入玻璃熔板气体过滤器,喷成细雾状,以便充分溶于电解液内 。搅拌器驱动搅拌棒,均匀搅拌电解液,搅拌速度(约1000r/min)越稳定,分析结果越趋准确
四、 仪器的安装与使用方法
4.1 硬件的安装与调试
整机系统由定硫仪主机单元、送样单元、计算机系统和打印机四个单元组成 。可按图二所示位置安装 。
打印机 计算机 测硫主机 送样器
图二 安装示意图
1、打开送样单元上盖,对准燃烧炉入口处,固定推样棒成一条直线,使送样瓷舟出入炉体畅通 。石英管送气口到电解池间均需用硅橡胶管连接,并尽量做到玻璃口对玻璃口封接,以防硫化物对硅橡胶管腐蚀 。
2、将高温燃烧炉引线接在有“电炉”字样的两个接线柱上 。热电偶插入炉后面热电偶孔内,插到底后退出约2mm固定即可 。热电偶引线接在红、黑两个热电偶接线柱上,(将接线柱短路线拆除)正端接红、负端接黑 。将电解池上方的四芯引出插头接标有“电解池”字样的四芯插座内 。将计算机后面标有“接控制器”字样的十六芯插座与控制器后面标有“接计算机”字样的十六芯插座之间,用两端带有十六芯插头的电缆线连接 。至此,整机电气接线即完成 。