碳氢元素分析仪CFCH-5000B

一、仪器性能特征

碳氢含量的高低是评价煤及有机物的重要指标之一，对于了解煤的变质程度和性质及研究有机物质的结构有重要的意义，其中氢含量用于低位发热量的计算，是煤发热量计价的依据之一，碳氢含量的高低在煤炭、动力燃料、电力、经贸和科研等部门受到普遍重视。

煤中碳氢分析属于固有成分的分析，测定方法很多。我国国家标准规定煤中碳氢测定方法有三节炉法、二节炉法和电量-重量法。

碳氢元素分析仪采用电量-重量法以电量法（即库仑法）测氢，重量法测碳。库仑法的理论依据是法拉第电解定律。库仑法灵敏，准确度、精密度高，取样量少，自动化程度较高。

二、方法原理

煤样在氧气流中燃烧，生成的水与五氧化二磷反应生成偏磷酸，电解偏磷酸，根据电解所消耗的电量，计算煤中氢含量；生成的二氧化碳用二氧化碳吸收剂吸收，由吸收剂的增量，计算煤中碳含量。煤样中硫氧化物和氯用高锰酸银热解产物除去，氮氧化物用粒状二氧化锰除去，以消除它们对碳测定的干扰。

1．燃烧反应

煤 + O2 —→CO2↑+H2O↑ +SO3↑+SO2↑+ Cl2↑+NO2↑+N2↑+ ……

2．水的吸收和电解

（1）水的吸收:

H2O + P2O5 —→ 2HPO3

（2）电极反应:

阳极： 2PO3— - 2e —→ P2O5 + 1/2 O2↑

阴极： 2H+ + 2e —→H2↑

即 2 HPO3 —→ H2↑+ 1/2 O2↑+ P2O5

五氧化二磷是一种吸水性极强的物质，吸水后，生成偏磷酸或磷酸。上述反应可以反复进行，由电解反应所消耗的电量，计算氢含量。

3．二氧化碳的吸收反应

2NaOH + CO2 —→ Na2CO3 + H2O

4．干扰物质的去除

煤中硫、氯、氮燃烧生成的氧化物对碳测定的干扰由高锰酸银热解产物和粒状二氧化锰除去。

（1）脱硫

2Ag·MnO2 + SO2 + O2 —→ Ag2SO4·MnO2

4Ag·MnO2 + 2SO3 + O2 —→ 2Ag2SO4·MnO2

（2）脱氯

2Ag·MnO2 + Cl2—→ 2AgCl·MnO2

（3）去除氮氧化物

煤在有催化剂存在的条件下于氧气中燃烧时，煤中氮20～60%生成氮的氧化物，若不除掉，会使碳测值偏高。

吸收反应如下：

MnO2+2NO2—→Mn（NO3）2

三、主要技术指标及使用条件

3．1、仪器使用条件：

(1) 温度：0-40℃

(2) 相对湿度：≤80%

(3) 供电电源：交流电压：220±22V　

频　率： 50±0.5Hz

(4) 载气：氧气

(5) 功率：不小于3.5KW.

(6) 无强磁场干扰

3．2、基本参数：

(1)测量范围：

碳 (C)：1－99.9%

氢 (H)：0.1－99.9%

(2) 试样量 ：50mg左右；

(3) 单次测定时间：10min左右；

(4) 额定功耗：2600W

(5) 外型尺寸：900mm*500mm*410mm

(6) 质　　量: 50Kg

3．3、技术要求：

(1) 碳氢测定重复性（符合GB/T476-2008）

碳（C）：≤0.50%；

氢 (H)：≤0.15%；

(2) 控温精度：设定值±10℃

(3) 控温范围：

燃烧炉：室温～850℃

转化炉：室温～500℃