GB T 476-2001 煤的元素分析方法.pdf
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1、ICS 73. 040 D 21 GB 中华人民共和国国家标准煤的-c GB/T 476-2001 代替GB/T4761991 素分析方法Ultimate analysis of coal (lSO 625 Solid mineral fuels-Determination of carbon and hydrogen-Liebig method , ISO 333 Coal-Determination of nitrogen-Semi-micro Kjeldahl method ,eqv) 2001-11-12发布2002一08-01实施号费中华人民共和国发布国家质量监督检验检痊总局GB/T
2、 476-2001 前占一日本标准碳、氢及氮的测定方法对应于IS0625(煤和焦炭碳和氢测定方法利比西法)(1996年英文版)和ISO333(煤氮测定方法半微量开氏法)(1996年英文版)。本标准与IS0625和IS0333的一致性程度为等效,主要技术差异如下:为适应本国具体情况,碳、氢测定使用催化剂,试验装置略有不同,燃烧温度有所提高,增加了氧气流量,缩短了测定时间;一一为适应本国具体情况,氮测定取0.2g试样,试验装置和试剂、材料略有不同;一一按照我国习惯对测定步骤进行较详细的描述,计算公式侧重概念,精密度根据协同试验结果,适当放宽。本标准代替GB/T476-1991(煤的元素分析方法。本
3、标准与GB/T476一1991相比,主要变化如下:一一对碳、氢测定用催化剂及试验温度作了技术改变;对氮测定中年老元烟煤消化用催化剂作了技术改变。本标准由中华人民共和国原煤炭工业局提出。本标准由全国煤炭标准化技术委员会归口。本标准由煤炭科学研究总院煤炭分析实验室和云南煤田地质勘探公司143队共同起草。本标准主要起草人:贾延、王广育。本标准所代替标准的历次版本的发布情况为:GB/T 476-1964.GB/T 476-1979.GB/T 476-19910 GB/T 476-2001 煤的元素分析方法1 范围本标准规定了煤中碳、氢分析的三节炉法、二节炉法以及煤中氮测定的半微量开氏法的方法原理、试剂
4、和材料、装置、试验步骤、结果计算及精密度等,本标准还规定了煤中氧含量的计算方法。本标准适用于褐煤、烟煤和无烟煤。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T 212 煤的工业分析方法OSO11722 ,ISO 1171 ,ISO 562 eqv) GB/T 214 煤中全硫的测定方法OSO334 eqv) GB/T 218 煤中碳酸盐二氧化碳含量的测定方法(lS
5、O925 eqv) 3 碳、氢测定3. 1 方法原理一定量的煤样在氧气流中燃烧,生成的水和二氧化碳分别用吸水剂和二氧化碳吸收剂吸收,由吸收剂的增量计算煤中碳和氢的含量。煤样中硫和氯对碳测定的干扰在三节炉中用铅酸铅和银丝卷消除,在二节炉中用高锤酸银热解产物消除。氮对碳测定的干扰用粒状二氧化锤消除。3. 2 试剂和材料3.2.1 碱石棉:化学纯,粒度12mm;或碱石灰(HG3-213):化学纯,粒度o.52 mm。3.2.2 元水氯化钙(HG3-208):分析纯,粒度25mm;或无水高氯酸模z分析纯,粒度13mmo 3. 2. 3 氧化铜(HG3-1288):化学纯,线状(长约5mm)。3. 2.
6、 4 锚酸铅(HG3-1071):分析纯,粒度14mm。3.2.5 银丝卷:丝直径约0.25mm。3.2.6 铜丝卷:丝直径约0.5mm。3.2.7 氧气(GB/T3863) :99.9%,不含氢。氧气钢瓶须配有可调节流量的带减压阀的压力表(可使用医用氧气吸人器)。3.2.8 三氧化鸽(HG10-1129):分析纯。3.2.9 粒状二氧化锺z化学纯,市售或用硫酸锤(HG3-1081)和高锺酸押(GB/T643)制备。制法:称取25g硫酸锚,溶于500mL蒸锢水中,另称取16.4g高锤酸饵,溶于300mL蒸馆水中。两溶液分别加热到5060CC。在不断搅拌下将高锺酸饵溶液慢慢注入硫酸锤榕液中,并加
7、以剧烈搅拌。然后加入10时J(1+1)硫酸(GB/T625)。将溶液加热到7080C并继续搅拌5min,停止加热,静置23 h。用热蒸锢水以倾泻法洗至中性。将沉淀移至漏斗过滤,除去水分,然后放入干燥箱中,在15WC左右干燥23h,得到褐色、疏松状的二氧化髓,小心破碎和过筛,取粒度O.52 mm的备用。3. 2. 10 高锚酸银热解产物:当使用二节炉时,需制备高锤酸银热解产物。制备方法如下:将100g化学纯高锚酸御(GB/T643),榕于2L蒸榴水中,煮沸。另取107.5g化学纯硝酸银(GB/T670)榕于约50 mL蒸馆水中,在不断搅拌下,缓缓注入沸腾的高锚酸饵溶液中,搅拌均匀后逐渐冷却并静置
8、过夜。将1 G/T 476 2001 生成的深紫色晶体用蒸馆水洗涤数次,在6080C下干燥1h,然后将晶体一小部分一小部分地放在资皿中,在电炉上缓缓加热至骤然分解,成银灰色疏松状产物,装入磨口瓶中备用。警告:未分解的高锺酸银易受热分解,故不宜大量贮存。3. 2. 11真空硅脂。3. 2. 12 硫酸(GB/T625):化学纯。3. 2. 13 带磨口塞的玻璃管或小型干燥器(不放干燥剂)。3.3 装置3. 3. 1 碳、氢测定仪碳、氢测定仪包括净化系统、燃烧装置和吸收系统三个主要部分,结构如图1所示。O2 -2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 气体干燥塔;2一流量计;3一
9、橡皮塞;4 铜丝卷;5一燃烧舟;6 燃烧管;7氧化铜;8一络酸铅;9一银丝卷;10 吸水U形管;11除氮氧化物U形管;12吸收二氧化碳U形管;13空U形管;14气泡t;15三节电炉及控温装置固1碳、氢测定仪3.3.1.1 净化系统,包括以下部件:14 a)气体干燥塔:容量500mL,2个,一个(A)上部(约2/3)装无水氯化钙(或无水高氯酸镜),下部(约1/3)装碱石棉(或碱石灰);另一个(B)装无水氯化钙(或无水高氯酸镜); b)流量计:测量范围0150mL/min。3.3. 1.2 燃烧装置,由一个三节(或二节)管式炉及其控温系统构成,主要包括以下部件:a)电炉:三节炉或二节炉(双管炉或单
10、管炉),炉膛直径约35mmo 三节炉2第一节长约230mm,可加热到(850士10)C,并可沿水平方向移动;第二节长330350 mm,可加热到(800土10)C;第三节长130150mm,可加热到(600土10)C。二节炉:第一节长约230mm,可加热到(850土10)C,并可沿水平方向移动;第二节长130150 mm,可加热到(500士10)C。每节炉装有热电偶、测温和控温装置。b)燃烧管:素瓷、石英、刚玉或不锈钢制成,长11001 200 mm(使用二节炉时,长约800mm),内径2022mm,壁厚约2mm。c)燃烧舟:素瓷或石英制成,长约80mm。d)橡皮塞或橡皮帽(最好用耐热硅橡胶)
11、或铜接头。3.3. 1.3 吸收系统,包括以下部件:a)吸水U形管(见图2)装药部分高100120mm,直径约15mm,入口端有一球形扩大部分,内装无水氯化钙或无水高氯酸楼。b)吸收二氧化碳U形管(见图3)2个。装药部分高100120mm,直径约15mm,前2/3装碱石棉或碱石灰,后1/3装无水氯化钙或无水高氯酸键。2 G/T 476-2001 c)除氮U形管(见图3):装药部分高100120mm,直径约15mm,前2/3装粒状二氧化锚,后1/3装无水氯化钙或无水高氯酸镜。d)气泡计:容量约10mL,内装浓硫酸。tS15壁厚0.5-1ONJ【3,、OOH吸水U形管固2tS15壁厚0.5-1DN
12、HJ飞OOH二氧化碳吸收管(或除氨U形管)3. 3. 2 分析天平:感量0.1mg。3. 4 试验准备3. 4. 1 净化系统各容器的充填和连接按3.3. 1. 1的规定在净化系统各容器中装入相应的净化剂,然后按图1所示顺序将各容器连接好。氧气可由氧气钢瓶通过可调节流量的减压阀供给。净化剂经70100次测定后,应进行检查或更换。3. 4. 2 吸收系统各容器的充填和连接按3.3.1.3的规定在吸收系统各容器中装入相应的吸收剂。为保证系统气密,每个U形管磨口塞处涂少许真空硅脂,然后按图l所示顺序将各容器连接好。吸收系统的末端可连接一个空U形管(防止硫酸倒吸)和一个装有硫酸的气泡计。3 固3GB/
13、T 476-2001 当出现下列现象时,应更换U形管中试剂za)吸水U形管中的氯化钙开始溶化并阻碍气体畅通;b)第二个吸收二氧化碳的U形管一次试验后的质量增加达50mg时,应更换第一个U形管中的二氧化碳吸收剂;c)二氧化锺一般使用50次左右应更换。上述U形管更换试剂后,应以120mL/min的流量通人氧气至质量恒定后方能使用。3. 4.3 燃烧管的填充3. 4.3. 1 使用三节炉时,按图4所示填充:2 3 4 310 1,2.4.6铜丝卷;3氧化铜;5一错酸铅;7一银丝卷圈4三节炉燃烧管填充示意固5 6 7 用直径约0.5mm的铜丝制做三个长约30mm和一个长约100mm、直径稍小于燃烧管使
14、之既能自由插入管内又与管壁密接的铜丝卷。从燃烧管出气端起,留50mm空间,依次充填30mm丝直径约0.25mm银丝卷,30mm铜丝卷,130150 mm(与第三节电炉长度相等)铅酸铅(使用石英管时,应用铜片把锚酸铅与石英管隔开), 30 mm铜丝卷,330350 mm (与第二节电炉长度相等)线状氧化铜,30mm铜丝卷,310mm空间和100 mm铜丝卷。燃烧管两端通过橡皮塞或铜接头分别同净化系统和吸收系统连接。橡皮塞使用前应在105110CC下干燥8h左右。燃烧管中的填充物(氧化铜、锚酸铅和银丝卷)经70100次测定后应检查或更换。注:下列几种填充剂经处理后可重复使用:氧化铜,用1mm孔径筛
15、子筛去粉末p错酸铅,可用热的稀碱液(约50g/L氢氧化纳溶液)浸渍,用水洗净、干燥,并在500-600C下灼烧0.5h; 银丝卷,用浓氨水浸泡5min.在蒸馆水中煮沸5min.用蒸馆水冲洗干净并干燥。3.4.3.2 使用二节炉时,按图5所示填充:345 310 1一橡皮塞;2一铜丝卷叶.5一铜丝布圆垫;4一高锺酸银热解产物固5二节炉燃烧管填充示意固按3.4.3.1给出的细节,做两个长约10mm和一个长约100mm的铜丝卷,再用100目铜丝布剪成与燃烧管直径匹配的圆形垫片34个(用以防止高健酸银热解产物被气流带出),然后按图5所示部位填人。3.4.4 炉温的校正将工作热电偶插入三节炉(或二节炉)
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- GB 476 2001 元素 分析 方法
