煤的活性测定

煤的活性测定
煤的反应性又称煤的化学活性，指在一定温度条件下煤与不同气体介质（如二氧化碳、氧、水蒸气等）发生化学反应的能力。

反应性强的煤在气化和燃烧过程中反应速度快、效率高。

尤其对采用沸腾床和气流床等高效的新型气化技术，煤的反应性强弱直接影响到煤在气化炉中反应的快慢、完成程度、耗煤量、耗氧量及煤气中的有效成分等。

高反应性的煤可以在生产能力基本稳定的情况下，使气化炉可以在较低温度下操作，从而避免灰分结渣和破坏煤的气化过程。

在流化燃烧新技术中，煤的反应性强弱与其燃烧速度也有密切关系。

因此，反应性是煤气化和燃烧的重要特性指标。

测定煤反应性的方法和表示方式很多，目前中国多采用的方法是测定煤在高温（900℃）下干馏后的焦渣还原CO2的能力，以
CO2的还原率表示煤对二氧化碳的化学反应性（GB220).
将CO2的还原率（a,％）与相应的测定温度绘成曲线，如图所示。

图中煤的反应性随反应温度的升高而增强，各种煤的反应性随煤化度的加深而减弱。

因为碳和CO2反应不仅在燃料的外表面进行，而且也在燃料内部微细孔隙的毛细管壁上进行，孔隙率愈高，反应的表面积愈大。

不同煤化度煤及其干馏所得残炭或焦炭的气孔率、化学结构不同，因此其反应性不同。

褐煤的反应性最强，但当温度较高（(900℃以上）时，反应性增高减慢。

无烟煤的反应性最弱，但在较高温度时，随温度升高其反应性显著增强。

煤的灰分组成与数量对其反应性也有明显的影响。

碱金属和碱土金属对碳与CO2的反应起着催化作用，使煤、焦的反应性提高并降低焦炭反应后强度。

(一)操作方法：1.洗涤与调整将仪器的所有玻璃部分洗净，磨口活塞涂上凡士林，并按图装配好。

在各吸气球管中注入吸收剂。

管3注入浓度为30％的NaOH或KOH溶液(以KOH 为好，因NaOH与CO2作用生成的沉淀Na2CO3多时会堵塞通道)作吸收CO2用。

管4装入浓度为30％的焦性没食子酸和等量的(30％)NaOH或KOH的混合液作吸收O2用，吸收剂要求达到球管口。

在液瓶1中和保温套筒中装入蒸馏水。

最后将取样孔接上待测气样。

将所有的磨口活塞5、6、8关闭，使吸气球管与梳形管不相通。

转动8呈“⊥”状并高举1，排出2中的空气，以后转动8呈“⊥”状，打开活塞5降下1，此时3中的吸收剂上升，升到管口顶部时立即关闭5，使液面停止在刻度线上。

然后打开活塞6同样使吸收液面到达管口。

2.洗气右手举起1用左手同时将8转至“├”状，尽量排除2内的空气，使水表面到达刻度100时为止。

迅速转动呈“⊥”状，同时下1吸进气样，待水面降到2底部时立即转动8回到“├”状。

再举起1，将吸进的气样再排出，如此操作2—3次。

目的是用气样冲洗仪器内原有的空气。

3.取样洗气后转动8呈“⊥”状并降低1。

使液面准确达到零位并将1移近2，要求1与2两液面同在一水平线上并在刻度零处。

然后将8转至“∧”状，封闭所有通道，再举起1观察2的液面，如果液面不断往上升表明有漏气，要检查各连接处及磨口大活塞，堵漏后重新取样。

若液面在稍有上升后停在一定位置上不再上升，证明不漏气，即可开始测定。

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回答人的补充 2009-05-29 21:39
4．测定转动5接通3管，举起1把气样尽量压入3中，再降下1，重新将气样抽回到2中，这样上下举动1使气样与吸收剂充分接触，4—5次后降下1，待吸收剂上升到3的原来刻度线位置时，立即关闭5，把1移近2，在两液面平衡时读数，记录后，重新打开5来回举动1如上操作，再进行第二次读数，若两次读数相同即表明吸收完全。

否则重新打开5再举动1直至读数相同为止。

以上测定结果为CO2含量，再转动6接通4管，用上述方法测出O2的含量。

CO2和O2的含量可按下式计算：
CO2或O2(％)＝×100
由于量气简体积是100ml，故测定前后量气筒读数之差便是所测气体的百分含量，可以不必计算。

（五）注意事项：1.举起1时2内液面不得超过刻度100处，否则蒸馏水会流入梳形管，甚至倒入吸气球管内，不但影响测定准确性，还会冲淡吸收剂造成误差。

液面也不能过低，应以3中吸收剂不超出5为准。

否则吸收剂流入梳形管时要重新洗涤仪器。

2.举起l时动作不宜太快，以免气样因受压过大冲入吸收剂成气泡状自2管漏出，一旦发生这种现象，要重新测定。

3.先测二氧化碳然后测氧气。

4.焦性食子酸的碱性液在15—20℃时吸氧效能最大，吸收效果随温度下降而减弱，O℃时几乎完全丧失吸收能力。

故液温不得低于15℃。

5.吸收剂的浓度按百分比浓度配制，多次举调节液瓶读数不相等时说明吸收剂的吸收性能减弱，需重新配制吸收剂。