煤的化學反應性又稱煤炭活性。它是指在一定溫度條件下,煤與某種氣體介質(如
二氧化碳、氧氣及水蒸氣等)發生化學反應的能力,測定煤炭化學反應性的方法很多,
相應的測定儀器也不同。HX -1型煤炭活性測定儀是測定煤炭在一定溫度下,將二氧化
碳轉化成一氧化碳的轉化率,并以此作為煤的化學反應性指標。測定方法要點是:先將煤樣干餾,除去揮發物,然后將其篩分并選取—定粒度的焦渣放人反應爐中加熱,加熱到一定溫度后,以一定的流量通人二氧化碳,測定反應后氣體中的二氧化碳(或一氧化碳)含量,以被還原成一氧化碳的二氧化碳占原通入的二氧化碳量的百分數,即二氧化碳轉化率a(%),作為煤對二氧化碳反應性指標。
HX -1型煤炭活性測定儀也可用于測定焦炭的二氧化碳反應性,測定方法相同,但
試樣不需破黏。
二、儀器結構
HX -1型煤炭反應測定儀主要由硅碳管高溫爐、可控硅控溫器及氣體分析器構成。氣體分析器可用奧氏氣體分析器,也可用其他二氧化碳分析儀,如二氧化碳紅外分析儀等,其測定范圍為0—100%,精度為±2%。
三、主要技術參數
反應爐最高溫度1350℃
反應管內徑20- 22mm,長800 -1000mm
硅碳管 雙螺紋,φ45/35 x500/14000 (mm)
電源電壓 (220±22)V.50Hz
功率 5kW
總質量 約90kg
控溫器 室溫至1600℃自動恒溫控溫
四、安裝和使用
1.儀器安裝
硅碳管爐安裝取下散熱罩及水泥石棉擋板,將雙螺紋硅碳管小心地插入
煤炭反應性測定儀結構圖
1-=氧化碳鋼瓶;2-貯氣筒;3-洗氣瓶;4-氣體干燥塔;5-氣體流量計
6-反應爐;7-反應管;8-奧氏氣體分析器;9-熱電偶;10-溫度控制器1絕緣瓷片
剛玉外套管內。檢查并墊好兩電極(在硅碳管同一端)及硅碳管兩螺紋帶間絕緣瓷片
或云母片,將串有絕緣瓷珠的導線穿過散熱罩小孔牢固地接在熱電偶的兩電極上(注意無損
壞絕緣片和硅碳管),裝上散熱罩和擋板。
2.測定方法
1)試樣制備
按GB474規定制備粒度3—6mm的試樣約300g。
2)煤樣干餾
從干餾爐中取出干餾管,用橡皮塞將熱電偶套管固定在干餾管中,并使其頂端位于干
餾管中央。將干餾管豎直,加入粒度為6—8mm的瓷片或剛玉片至電偶套管露出碎片約
100mm,然后加入試樣至試樣層厚度約200mm,再用碎片填充干餾管的其余部分。將裝
好試樣的干餾管放入管式干餾爐中,使裝樣部分位于爐子恒溫區內,將鎳鉻一鎳鋁電偶插
入電偶套管。
接通干餾爐電源,以15- 20℃/min的速度升溫到900C,并在此溫度下保持1h。切
斷電源,使爐子冷卻到室溫。取出煤樣,用6mm和3mm的圓孔篩疊加在一起進行篩分,
將粒度大于6mm的焦塊破碎到通過6mm篩。取3—6mm粒度的煤樣備用。
3)測定步驟
(1)用橡皮塞將熱電偶套管固定在反應管中,使套管頂端位于反應管恒溫區中央。將
反應管豎直,加入粒度為6—8mm的瓷片或剛玉片至電偶套管露出碎片50mm,然后填入
干餾處理后的煤樣至料層高度為100mm,并保證電偶套管頂端位于料層中央,最后用碎
瓷片或剛玉片填充其余部分。
(2)將裝好煤樣的反應管裝入反應爐中,用帶有氣體導出管的橡皮塞塞緊其上端。將
鉑銠一鉑熱電偶插入電偶套管。通人二氧化碳,檢查系統有無漏氣現象。確認不漏氣后,
繼續通二氧化碳2min,趕盡系統內空氣:
(3)接通電源,以20—25C/min的速度升溫,并在30min左右將爐溫升至750℃
(對褐煤)或800℃(對煙煤、無煙煤),在此溫度下保持5min。當氣壓為(1013.3士
13.3) hPa、室溫為12- 28℃時,以500mL/min的速度通人二氧化碳(如氣壓和室溫偏離
前述值,則應按GB/T220附錄A進行流量校正)。
(4)通氣2.5min后,用奧氏氣體分析器在1min內抽氣清洗系統并取樣,然后停止通
氣,分析氣樣中二氧化碳含量。若用儀器分析(如紅外氣體分析儀),則在通氣3min時
記錄二氧化碳濃度。
(5)在分析氣體的同時,繼續以20-25C/min的速度升溫,每升高50℃,按前所述
進行保溫、通氣、取氣和二氧化碳濃度測定,直到爐溫升至1100℃,特殊需要時,爐溫
升至1300℃。