烟气成分分析实验报告.doc

实验十三、烟气成分分析一、实验目的意义实验意义：1.通过测定窑炉废气成分，计算过量系数，来判断窑炉的供风情况；2.由窑炉烟气中的 CO 含量，可以推测窑炉内的化学不完全燃烧的程度；结合供风情况，进而判断窑内物料的煅烧情况；3.通过窑炉系统不同部位的烟气成分分析比较，可计算漏风量；4.对窑炉废气有害成分的分析，可以获知废气对大气环境的污染程度实验目的：1.掌握奥氏气体分析器的操作，能独立进行烟气成分的测定；2.根据烟气成分进行空气过剩系数 α 的计算，分析燃烧情况；3.学习通过测定窑炉系统不同部位的烟气成分计算漏风量的方法；4.了解烟气成分分析的意义二、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，CO 2，O 2，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，本实验介绍一种比较简单的仪器——奥氏气体分析器．它是一种利用不同的化学试剂对混合气体的选择性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，O 2 和 CO 的体积百分比进行测定其原理为：用苛性钾（KOH）或苛性纳(NaOH)溶液吸收 CO2，吸收过程如下:2KOH + CO2→K 2CO3 + H2O 同时，此溶液亦吸收烟气中含量很少的 SO2，其反应式为： 2KOH + SO2→K 2SO3 + H2O 用焦性没食子酸(C 6H3 (OH)3)碱溶液吸收 O2 过程的反应式为 :C6H3 (OH)3 + 3KOH→C 6H3(OK)3 + 3H2O 三羟基苯钾 4C6H3(OK)3 + O2→2(KO) 3·C6H3·C6H3(OK)3 + 2H2O六羟基联苯钾用氯化亚铜(Cu 2Cl2 )的氨溶液吸收 CO，吸收反应如下:COONH4Cu2C12 + 2CO + 4NH3 + 2H2O→2Cu + COONH 4 + 2NH4C1 二酸铵三、实验仪器及材料1．奥氏气体分析器实验室所用的奥氏气体分析仪如图所示仪器的主要部分是三个吸收瓶每个吸收瓶是由底部连通的装有吸收液的前后两个瓶所组成前瓶通过旋塞 K 可吸入气样。

为了加快吸收速度，在前瓶中装有许多组玻璃管，增大了气样与吸收剂的接触面积后瓶则是在分析过程中贮存吸收液，避免溢出为防止吸收液在空气中吸收 O2，在贮液瓶液面加少许石蜡封液吸收瓶分别通过旋塞 K1、K 2 和 K3 与梳形管 5 相通，梳形管一端经三通阀 7 和气样或大气相通，另一端与量气管相通量气管下端通过胶管与水准瓶 6 联接，在水准瓶中用饱和食盐水做封闭液为防止 CO2 溶于封闭液，可在封闭液中加少量 Na2CO3，以甲基红着色通过水准瓶的抬高或下降，可以把气体吸入或排出干燥器8 中装有干燥剂，可滤掉烟气中的灰尘和水气仪器所有联结处都用胶管对接封严，旋塞及三通阀均涂凡士林密封9 为取气胆，用来装被测烟气气样的2．吸收剂⑴ KOH 溶液，注入吸收瓶 I⑵ C 6H3(OK)3 溶液（焦性没食子酸的碱溶液），注入吸收瓶Ⅱ⑶ Cu(NH 3)2Cl 溶液（氯化亚铜的氨溶液） ，注入吸收瓶Ⅲ 3．封闭溶液：饱和食盐水 4. 烟气发生器：烟气试样可直接取自锅炉烟道，也可取自烟气发生器（实验室使用） 四、实验步骤1.检查漏气关闭活塞 K1，K 2，K 3，打开三通活塞 7 和大气相通，提高水准瓶 6，使量气管 4 内的液面上升到上端刻线处，然后关闭三通活塞 7。

放下水准瓶 6，观察量气管 4 内的液面情况若液面稳定不变，说明整个分析器系统是严密不漏气的否则，需要检查漏气部位，并进行密封2．取样（1）用吸收剂洗吸收瓶提高水准瓶 6，并打开 7，使 4 内液面上升到上端刻线附近，水准瓶 6 保持不变再关7，然后打开 K1，缓慢下移水准瓶 6，使 1 中的液面上升至上端刻线，关上 5同样方法，使 2、3 中的液面上升到刻线，关闭 K2，K 3奥氏气体分析仪1、2、3—吸收瓶; 4—两气管; 5—梳形管; 6—水准瓶; 7—三通管; 8—干燥器; 9—取气胆; K 1，K 2，K 3—吸收瓶活塞（2）用烟气洗梳形管并使封闭液被气体饱和将球胆与干燥器 8 相通，旋转活塞 7，使系统与大气隔绝而与球胆相通，并打开球胆上的夹子，下移水准瓶 6，使气样自动流入量气管 4 中约 50ml，因为梳形管及各支管中有空气，此时所吸取的那份烟气中混有空气，不能当作试样，应把它排入空气中，随即旋转活塞 7，使系统与大气相通而与球胆隔绝，提高水准瓶 6，使量气管内液面上升到标线，以排出气体用上述方法再取一份烟气，重新排出，这样重复 3～4 次，方能正式取样3）开始取样打开活塞 7 为二通，使得球胆与吸收器相通而与大气隔绝，同时放低水准瓶 6，将烟气吸入量气管中，当液面下降至刻度 100ml 以下少许时，关闭活塞 7，使量气管液面与水准瓶液面处在同一高度，打开活塞 7 为二通，使得吸收器与球胆隔绝而与大气相通，并小心升高水准瓶，使多余气体放出，而使量气管中液面升至刻度 100ml。

关闭活塞 7 为三不通，使烟气样与外界隔绝3．分析并作好原始数据记录升高水准瓶 6，给量气管 4 中待测气体施加压力，再打开装有 KOH 溶液的吸收瓶 1 的活塞 K1，于是待被测气体进入 KOH 吸收瓶，直至量气管的液面到达标线为止然后放下水准瓶，将气体抽回，如此往返 4~5 次，最后一次将气体自吸收瓶中抽回，当吸收瓶内液面回到原始顶端标线处，关闭 KOH 吸收瓶的旋塞 K1，将水准瓶移近量气管，对齐液面，等候大约半分钟后，读出气体体积(V 1)吸收前后气体体积之差 100-V1，即是 100ml 混合气体中所含 CO2 之体积在读取体积读数后，应检查吸收是否完全，为此，再重复上述吸收过程一次，如体积相差不大于 0.1ml，即认为已吸收完全否则，要继续重复上述过程，进行再吸收按同样方法，依次用C 6H3(OK)3溶液（吸收瓶2） 、Cu(NH 3)2Cl溶液（吸收瓶3）来吸收O 2、CO ，吸收后分别测得体积为V 2 、V 3，则V 1-V2即为气体中所含 O2之体积，V 2-V3为气体中所含CO的体积N 2的体积百分含量可由下式计算得到： N2=100–(CO2+O2+CO)注意：在吸收过程中，升降水准瓶一定要使吸收瓶中的吸收液不得超过瓶颈，否则吸收液进入梳形管将会使测量产生很大误差。

五、数据及测试结果处理分析气样名称： 烟气 试样体积(ml)： 100ml瓶Ⅰ吸收后试样剩余量V1 (ml)CO2 容积(100-V1)(ml)CO2 含量(%)瓶Ⅱ吸收后试样剩余量V2 (ml)O2 容积(V1-V2)(ml)O2 含量(%)瓶Ⅲ吸收后试样剩余量V3 (ml)CO 容积(V2-V3)(ml)CO 含量(%)N2 容积 N2 含量(%)V3(ml)空气过剩系数 α 的计算： 22.76(0.5)NOC六、注意示项1.奥氏气体分析器上的所有活塞不得互换使用；2.在整个实验过程中，封闭液和吸收液不得进入梳形管；3.吸收过程中，应缓慢提高和降低平衡瓶，以防止被测烟气与空气在吸收瓶与缓冲瓶的连接管处相互交换；4.每个吸收过程需要完全七、思考题1.试说明水准瓶在实验中的作用是什么？2.实验前为什么要检查仪器的严密性？如有漏气，如何处理？3.烟气成分分析在工业生产中有何作用？4.在水泥预热预分解生产工艺中，在预热器出口排放到大气中的烟气通常都有哪些气体？ 。