工业仪表与工程测试第7章成分分析.ppt

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1、第七章成分分析1、概述：成份分析的作用和意义、成分分析方法、常用过程分析仪表分类、成分分析仪的组成2、磁性氧量计：物质的磁性与磁化率、热磁式氧分析器的工作原理3、奥氏气体成分分析仪：奥氏气体成分分析仪的系统组成；分析步骤、注意事项4、CO2自动分析仪：基本知识、CO2自动分析器的工作原理5、红外线气体分析器：基本知识、红外线气体分析器的组成、工作原理6、氧化锆氧量计:工作原理和结构、ZO系列氧化锆氧量分析仪7.1概述7.1.1成分分析的意义监测和控制工艺成分参数，保证工序质量成份分析：固体成份分析、气

2、体成份分析气体成份分析的作用：通过测定气体成分，计算窑炉废气过剩空气系数和CO含量，判断窑内供风情况及燃料燃烧程度，进而判断物料煅烧情况；比较窑炉系统不同部位废气成分，计算漏风量；分析废气有害成分，确定废气对大气污染程度。7.1.2成分分析方法定期取样法：实验室测定连续测定法：测定混合物中某种成分含量或性质；测定混合物中几种或全部组成的含量。7.1.3成分分析仪组成取样系统：正确取出被测介质的样品发送器：将被测组分含量转换为电量输出信号。信号放大系统：将发送器输出的信号进行放大。显示系统：显示分析结果

3、。7.1.4　常用过程分析仪表分类按被测成分：氧量表、氢表、盐量表、二氧化硅分析仪、磷酸盐、溶解铁、pH值分析仪表等。它们各自满足工艺需要。按工作原理电化学分析仪：电导式、电位式、电量式热学分析仪：热导式、热化学式、热谱式磁学分析仪：磁性氧分析仪、核磁共振波谱仪、电子顺磁共振波谱仪。光学分析仪：吸收式(光电比色)、发射式(摄谱仪)。色谱仪：如气相色谱仪、液相色谱仪。射线分析仪器、离子式光学分析仪器等。7.2磁性氧量计用途：测量混合气体中的氧气含量7.2.1气体的磁化特性（1）气体的磁化率磁化现象：任何

4、物质处于外磁场中会受到力或力矩的作用而显示出磁性，即介质在磁场中被磁化—介质分子磁矩沿一个方向顺序排列。磁化强度：磁场强度介质磁化率磁感应强度：真空中的磁导率介质相对磁导率μ介质磁导率顺磁性物质：在外磁场中被拉向磁场较强处>0<0逆磁性物质：在外磁场中被移向磁场较弱处氧气的磁化率为正，且比其它气体的磁化率高得多。7.2.2　热磁式氧分析器的组成环形室中央旁通管：水平放置；管上绕有二个铂丝加热线圈R1和R2，它们与另二个锰铜合金丝做成的电阻器R3和R4组成测量电桥的四个臂，电桥线路对角线上连接毫伏计（刻

5、度为氧的百分含量），磁极：靠近R1的边缘磁极中央旁通管环形管毫伏计7.2.3　工作原理抽气器将被测气体连续吸入环形室气体中无氧时，旁通管中无电流流过，测量电桥处于平衡状态，输出电压为零，仪表指针指零。气体中含氧时，氧气被不均匀磁场吸入旁通管，被发热元件R1加热，磁化率降低，所受磁场引力减小，被随后低温氧气推出。氧气排出在磁道中形成磁风（称热磁对流）。氧气在旁通管中流动时，在R1处起冷却作用，流至R2处时，因其已被加热，对R2影响较小，故TR1＜TR2，电桥失衡，输出电压信号，信号大小反映了气体氧含量。

6、若气体中混有NO，将影响测量结果，引起误差。7.3奥氏气体成分分析仪7.3.1系统组成：三个装有吸收剂的吸收瓶，吸收瓶分别通过旋阀7、8、9与梳形管相连。图7-2奥氏气体分析仪结构示意图1-过滤器；2-三通旋塞；3-梳形管；4-量管；5-水套管；6-平衡瓶；7、8、9-旋阀；10、11、12-吸收瓶；13、14、15-缓冲瓶梳形管一端经三通阀与取样点或大气相通，另一端与量管相连。量管下接平衡瓶，以吸入或排出气体。过滤器：用于干燥气体。1）仪器气密性检查关闭7、8、9使三通阀与大气相通，使平衡瓶6升至一

7、定高度，然后关闭三通阀，观察量管内水面，若5min不降，说明无漏气，可开始分析。CO2O2CO分析顺序：7.3.2　分析步骤2）液面高度调节将三个吸收瓶中吸收液面调至同一高度，然后把量管4内的空气全部排出，用待测气体试样将容器清洗几次，即可取气体试样100ml进行分析。3）成分测定吸收剂CO2KOH或NaOH溶液CO氯化亚铜氨溶液O2焦性没食子酸（3，4，5-三羟基苯甲酸）碱溶液KOH:H2O＝1:2KOH:没食子酸:H2O＝23.5:15:61.5CuCl:NH4Cl:H2O＝1:1.25:3.75

8、a.打开9，气体通入吸收瓶12内，CO2、SO2被吸收：2KOH+CO2K2CO3+H2O2KOH+SO2K2SO3+H2O说明：废气中SO2含量较小，故一般计入CO2中或与CO2一并用RO2表示。1mlKOH40mlCO2吸收量使用新鲜碱液时，吸收较快，往复通过4~5次可完全吸收。b、将气体通入吸收瓶11，因焦性没食子酸吸氧很慢，新溶液需往复通过5～6次，用过的溶液需更多次数。分析须按顺序进行，因Cu(NH3)2Cl也能吸收O2。吸收量：1ml没食子酸