发生炉煤气成分分析及煤气热值计算

关键词：发生炉煤气 成分 分析 热值
煤气的成分是根据化学分析或色谱分析的结果得到的，根据煤气中的可燃成分的体积百分比及单一可燃成分的热值，计算出煤气热值。发生炉煤气成分分析及热值计算对煤气发生炉运行炉况的的判断有着重要作用。
一般企业中，通常采用奥式气体分析器对发生炉煤气的成分进行分析。这种气体分析装置，测定值比较准确，可以满足工业生产和控制要求，而且结构简单，操作方便。其测定原理是：利用煤气中各组分的不同化学吸收特性，依次与相应的液相化学物质在不同的吸收瓶内反复地接触，以达到误差允许的化学平衡，然后作各组分的含量计算。
1、吸收剂的配置
所有的吸收剂药品，一定要在使用有效期内，否则会影响检测精度。
（1）CO2吸收剂KOH：
吸收瓶中33%的KOH溶液重量百分比，一定要在吸收瓶中放入液体石蜡，以防止大气中CO2溶入和吸收水汽而变稀。
（2）CmHn吸收剂为酸性银镍盐溶液：
硫酸银及硫酸镍的浓硫酸溶液，其中各组分所占的重量百分比为：
Ag2SO4—0.65% NiSO4—0.065% H2SO4—99.285%
（3）氧吸收剂是焦性没食子酸溶液：
焦性没食子酸碱性溶液各组分的浓度为：焦性没食子酸10%，KOH为24%，其余为水；吸收瓶中试液表面的液体石蜡封蒙，防止自身氧化失效。
（4）CO吸收剂是铜氨络合液：
于1:1盐酸中加氯化亚铜至饱和，并静置24小时；?
碱性氯化铜溶液的组分重量百分比为：氯化亚铜—12%，氯化铵—10%，浓氨水—36%，水—42%，搅拌至氯化亚铜完全溶解并呈蓝色透明。加入吸收瓶后用液体石蜡隔绝空气。?
（5）硫酸溶液（10%）配制：在10%硫酸溶液中加入2~3滴甲基红批示液。
2、吸收
抽取气样100ml于采样瓶中，按顺序逐一吸收CO2、CmHn、O2、CO，再以配氧爆炸法测定H2和CH4含量。
（1）CO2的吸收
100ml气样在吸收后体积减少到V1。反应式为：
CO2+2KOH=K2CO3+H2O
CO2+KOH=KHCO3
（2）不饱和烃CmHn的吸收
吸收后样气的体积由V1减为V2，吸收反应：
C2H4+H2S2O7=C2H5S2O7?H（磺酸乙烯）
C2H2+H2SO4=C2H4SO4（硫酸乙烯）
（3）氧的吸收
氧的吸收反应如下，吸收后气样体积缩减至V3：
C6H3(OH)3+3KOH=C6H3(OK)3+3H2O
2 C6H3(OK)3+1/2O2=2 C6H2(OK)3+H2O
（4）CO的络合吸收
络合是CO的吸收特征，反应后气样剩余下V4：
2CO+Cu2Cl2= Cu2Cl2?2CO
Cu—COONH4
Cu2Cl2?2CO+4NH3+2H2O=2NH4Cl+Cu—COONH4
（5）CH4和H2测定
奥氏仪中，CH4与H2无特征吸收剂，故采用爆炸燃烧法使之转变为CO2和水，另行冷凝和吸收，推算出它们的量。操作方法是取V5体积的空气在爆炸瓶内燃烧爆炸，先计

冷凝后的体积V6，液量秋为水以计算H2含量，然后推算CH4的含量：
CH4+2O2=CO2+2H2O
2H2+O2=2H2O（冷凝水量）
再经KOH吸收后体积减为V7：
KOH+CO2=KCO3+H2O
KOH+CO2=KHCO3
3、煤气成分及热值结果计算
根据逐次体积量，按以下方法分别计算煤气中各组分的体积百分比。请记住气样V的初始体积为100ml。
（7）氮为惰性气体，未参加吸收反应，故以减差法计。
N2=100%-（CO2%+CmHn%+O2%+CO2%+CH4%+H2%）
（8）煤气低位发热量Qnet,v的计算为代数加和值，即查出各纯组分的低位热值，再乘以其体积百分数而加和。计算高位发热值方法相同，只是代入各组分的相应高热值参数而已：
Qnet,v=CmHn%×59.846+H2%×10.797+CH4%×35.832+CO%×12.697(MJ/Nm3)