1、實驗二 煙氣成分分析 一、實驗目的使用奧氏煙氣分析器測定干煙氣的容積成分百分數。學生通過煙氣分析實驗，進一步鞏固和充實煙氣組成成分的概念，初步學會使用奧氏煙氣分析器測定煙氣成分的方法。二、實驗原理奧氏煙氣分析器是利用化學吸收法按容積測定氣體成分的儀器，主要由三個化學吸收瓶組成。吸收瓶I內盛放氫氧化鉀溶液KOH，它可吸收煙氣中的CO2與SO2。其化學反應式如下：2KOH+ CO2K2CO2+H2O (3-1)2KOH+ SO2K2CO2+H2O (3-2)KOH同時吸收C O2與SO2，在煙氣成分中常用RO2表示CO2與SO2總和，即RO2=CO2+SO2 (3-3)吸收瓶II內盛焦性沒食子酸苛

2、性鉀溶液C6H3(OK)2，它可吸收煙氣中的RO2與O2。當RO2已被吸收瓶I吸收后，則吸收瓶II吸收的煙氣容積即為O2了。焦性沒食子酸苛性鉀溶液吸收O2的化學反應式為4C6 (OK)3+ O22 (OK)3 C6H2C6H2K2(OK)3+2H2O (3-4)吸收瓶III內盛氯化亞銅的氨溶液Cu(NH3)2CI，它可吸收煙氣中的CO。其化學反應式如下Cu (NH3)2CI+ 2COCu(CO)2CI+2NH2 (3-5)它同時也能吸收氧氣。故煙氣先通過吸收瓶II，O2被吸收后，這樣通過吸收瓶III吸收的煙氣中只有一氧化碳CO了。綜上所述，三個吸收瓶的測定程序切勿顛倒。在環境溫度下，煙氣中的飽

3、和蒸汽將結露成水，因此在進入分析器前，煙氣應先通過過濾器，使飽和蒸汽被吸收，故在吸收瓶中的煙氣容積為干煙氣容積，測定的成分為干煙氣容積成分百分數，即CO2+SO2+O2+CO+N2=100% （3-6）而式中VCO2、VSO2、VCO、VO2、VN2分別為煙氣中CO2、SO2、CO、O2、N2的容積，Nm3/kg；Vgy干煙氣容積，Nm3/kg。三、實驗設備與儀器（一）奧氏煙氣分析器奧氏煙氣分析器原理示于圖3-11、主要部件（1）過濾器。位于取樣管與分析器之間。用以濾去煙氣中的飛灰和水分，并使煙氣中水蒸汽達到飽和狀態。（2）量筒。其上部管徑粗，下部管徑細，以提高刻度精度與測量精度。量筒刻度值單

4、位為mL，有效工作容積為100mL，量筒外有水套，可保持測試過程中煙氣試樣溫度恒定不變。（3）水瓶瓶。瓶口通大氣，瓶下部有接口，通過像皮管與量筒底部連通。（4）三通旋塞。三通旋塞有三個位置（見圖3-2），圖（a）位置為煙氣試樣與量筒相通；圖(b)位置為量筒與大氣相通；圖(c)位置為各路處于隔斷狀態。（5）吸收瓶。吸收瓶I盛KOH溶液。吸收瓶II盛C6H3(OK)3溶液。吸收瓶III盛Cu(NH3)2CI溶液。三個吸收瓶內部裝滿玻璃管，在吸收煙氣成分時，可增加溶液和煙氣的接觸面積。2、吸收劑配制（1）KOH溶液。稱取65gKOH溶于130mL蒸餾水中。溶解要緩慢，以防發熱飛濺。溶液澄清后注入I瓶

5、中。（2）C6H3(OK)3溶液。稱取11g焦性沒食子酸C6H3(OH)3溶于30mL蒸餾水中，另外稱取50gKOH溶于1000mL蒸餾水中，分別得到無色透明液。然后，將這兩種溶液混合，即得到焦性能沒食子酸苛性鉀溶液C6H3(OK)3，呈褐色。溶液制成后，注入II吸收瓶中。（3）Cu（NH3）2CI溶液。稱取33g氯化氨（NH4 CI）溶于100mL蒸餾水中，再加入25gCuCl。把配制成的溶液勵于另一內容有紫銅絲的瓶中，使它充滿該瓶。用時傾出清液，再按3:1比例加入相對密度為0.91的氨水，即得到青色的Cu(NH3)2CI溶液。（4）封閉溶液。量筒和水準瓶中的水不應吸收煙氣任一成分，這種水稱

6、為封閉溶液。封閉溶液采用飽和食鹽水，它由蒸餾水加氯化鈉NaCI達到飽和狀態配制而成。溶液中通常加入少量甲基橙和鹽酸，呈紅色，以使讀數清晰。注意，分析器所有連接部位和旋塞都必須嚴密，防止泄漏。旋塞等可涂凡士林密封。（二）煙氣發生器煙氣試樣可直接取自鍋爐煙道，也可取自煙氣發生器(在實驗室中使用)。圖3-3為煤氣爐煙氣發生器。（三）天平用以稱取配置吸收劑的化學藥品(見第二節實驗一)。四、實驗方法1、檢查嚴密性（1）檢查二通旋塞與吸收瓶間的連接管漏氣；將三通旋塞通向大氣，即圖3-2(b)位置，然后提高水準瓶，使量筒液面升至上刻度，再關閉三通。稍提高水準效，同時開啟吸收瓶I的二通旋塞，再相應降低水準瓶，

7、使藥液位至瓶頸小口處，立即關閉二通。檢查藥液位穩定，則說明二通旋塞與吸收瓶I的連接部分不漏氣。用同樣的方法檢查吸收瓶II、III的旋塞與其連接部分應嚴密不漏氣。（2）檢查三通旋塞與其它連接部分：三通旋塞置于通大氣位置，使量筒內液面升至上刻度，就關增長三通旋塞。降低水準瓶，觀察量筒內液位，經12min后液位仍不發生變化，說明嚴密不漏氣。2、取煙氣試樣（1）換氣。為取得真實煙氣試樣，分析器與取樣管連通后，應先進行換氣，換氣可用三通旋塞與水準瓶來完成。首先三通旋塞通大氣，提高水準瓶把量筒內存氣排除；再把三通旋塞接通取樣管，降低水準瓶吸取煙氣試樣。重復多次，直至把取樣管、分析器中全部煙氣換成新鮮試樣。

8、（2）取樣。要求在氣壓下取得試樣100mL。三通旋塞置于通取樣管位置，降低水準瓶吸取煙氣至量筒最低刻度線以下，關閉三通。提高水準瓶，使量筒內液面在下刻度線上。此時，將水準度與量筒間的橡皮管用手指夾住，迅速開啟與關閉三通旋塞，使量筒內煙氣瞬間通向大氣，煙氣壓力等于大氣壓力。松開所夾橡皮管，使水準瓶液位與量筒液位下刻度線對齊。不符合要求時應重復上述方法取樣。3、測量（1）首先用吸收瓶I吸收RO2，稍提高水準瓶，轉動吸收瓶I的二通旋塞使通路。漸漸升高水準瓶，將試樣壓入瓶I，與瓶內浸潤藥液的玻璃管接觸。然后放下水準瓶，未被吸收的試樣抽回至量筒。重復78次，最后再進行檢查性測量，直至量筒刻度指示變。最后

9、，水準瓶液面對齊量筒內液面，記下讀數。（2）接著用吸收瓶II吸收O2，再用吸收瓶III吸收CO，方法與上述相同。4、注意事項（1）水準瓶上升與下降不宜太快，以防止量筒中的水沖出，或防止吸收瓶中的吸收被抽出。表31 奧氏煙氣分析器測定記錄實驗編號 實驗記錄日期 月 日實驗記錄人 班級 學號 時 間（min:s）取試樣量ABC（mL）（mL）（mL）（mL）100100100100100試樣100Ml（100%），通過吸收瓶I吸收后試樣存A（mL），通過吸收瓶II吸收后試樣存B(mL)，通過吸收瓶III吸收后試樣存C（mL）。（2）測量讀數時必須把水準瓶液位與量筒液位對齊，這樣才能保持量筒內試樣在

10、大氣壓下，使測量準確。（3）測量程序必須是吸收瓶I、II、III，不能任意顛倒。（4）全過程中注意旋塞與管路的嚴密性，一旦發現漏氣應立即堵漏，并重新開始實驗。（5）分析試樣應與環境溫度接近，最高不超過4050。（6）吸收劑切液不能直接與皮膚或衣服接觸。五、實驗記錄與實驗報告實驗記錄常用格式見表3-1，實驗報告常用格式參見表3-2。表32 煙氣分析實驗報告實驗編號 實驗名稱 煙氣分析 測試儀器 奧氏煙氣分析器 實驗日期 月 日報告編寫日期 月 日實驗人員 報告編寫人 班級 學號 一、實驗目的二、奧氏煙氣分析器原理奧氏煙氣分析器系統和測量原理。測量前應檢查的內容。測量方法。測量過程中的注意事項。三、實驗數據和計算匯總表序號名稱符號單位數值來源與計算數 值123123456