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摘 要:本文对定硫仪的工作使用原理和定硫仪在应用过程中出现的较为典型故障进行了分析,并提出了相应的维修方法,确保定硫仪的正常使用,提高了定硫仪的使用周期。
关键词:定硫仪;工作使用原理;故障;维修
1 定硫仪的工作使用原理
1.1 定硫仪的主要构件组成
在定硫仪内部主要组成构件包括6部分,分别为了控制系统、高温炉、送样机构、电解池、磁力搅拌器和空气净化系统等[1]。
1.2 原理分析[2]
煤样在1150℃高温的炉内进行燃烧,所使用的助燃空气是经过净化的,煤中各类形态的硫分解成SO2和少量SO3,具体的化学反应式如下:
煤(有机物)+O2→CO2↑+H2O+SO2↑+CI2↑+……
4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2↑
2ΜSO4→2ΜO+2SO2↑+ O2↑(Μ指金属元素)
2SO2+O2→2SO3↑
分解成的SO2和少量SO3通过空气流被带入到电解池内,随后和电解池内的与水发生化学反应,生成H2SO3和少量H2SO4,对电解池内的碘—碘离子对造成了破坏,形成了电位失衡。为了保持原有的平衡,仪器将碘化钾溶解进行电解,形成碘来氧化滴定H2SO3。具体的化学反应式为;
阳极;2I-–2e→I2
阴极;2H++2e→H2
碘氧化二氧化硫的化学反应方程式为:
I2+ H2SO3+H2O→2I-+H2SO4+2H+
在进行碘化钾的电解时,电解出碘时所消耗的电量,通过控制器进行数据收集,并根据数据计算得出了相对应的含硫毫克数。然后计算得出的煤样含硫毫克数除以所使用的煤样重量就可以计算出煤中全硫含量。
1.3 操作步骤
首先将相关的设备打开,如定硫仪、计算机、显示器和打印机等;
然后通过控制程序进入相关的操作界面,并对高温炉和恒温箱进行观察,等待其达到设定的温度。打开气泵,将电解液吸入电解池,然后有标样检测设备是否准确,检定合格后进行样品分析实验。
称取一定重量的煤样,将煤样的重量、编号和方法等相关信息录入到信息栏中;
点击操作界面的实验键,将煤样推入高温炉内,然后进行智能分析;
当分析结束后,将煤样瓷舟退出,关闭炉内和气泵;
最后通过操作界面对数据进行分析,查看结果,并进行保存和打印。
1.4 影响定硫仪准确性的因素
对定硫仪准确性造成影响的因素主要包括:流量计气流的控制、净化器正常的搅拌速度、仪器整体的气密性、电解池极片是否受到玷污对测定结果的影响和三氧化钨是否覆盖均匀.
此外煤样的选择也对定硫仪的准确性有一定的影响。在选择和制作煤样应注意以下内容。在试样称量前,应尽可能的将试样瓶内的试样混和均匀,最好用手捏住带盖的试样瓶上方,手腕自上而下的做圆周运动,切勿上下摇动试样瓶,或打开瓶盖用称样勺搅拌试样,确保煤样的充分混合。
2 典型故障的分析和处理
2.1 调节流量计后达不到规定的流速现象
在定硫仪中通常设定的气流量为1000ml/min,通过流量计可以进行调节。但若对流量计进行调节仍旧达不到规定的流速,其主要原因多为气路存在泄漏或者是阻塞。首先要对流量计的完好性进行检查,若设施能够正常使用,随后对气路的密封性进行检查,其中主要检查范围为气泵到电解池这一部分,主要检测位置为各种用来连接的管类和电解池等。此外,造成阻塞的原因,是因为经过长时间的使用,在干燥管和橡胶管内形成粉末物质,进而造成气路的阻塞。
2.2 控制器操作界面显示加热,但无加热电流现象
首先要对电源保险丝的完好性进行检查,在确定保险丝完好的情况下,再对硅碳管用万用表进行测量,检查是否存在断裂的现象。若一切都正常,再固态继电器进行检测,固态继电器属于一种无触点式的电子开关,为四端有源器件,输出端要想变为导通状态,只需要在输入端加上直流信号即可。在对定硫仪的实际使用中,通常出现硅碳管断裂和保险丝熔断的现象居多,所以应该对此进行重点观察,随后才是对固态继电器的检查维修。
2.3 石英管断裂问题
石英管经常性的发生断裂,首先要对石英管材质进行观察,若不是因材质因素引起,随后要对炉温进行查看,确保炉温的实际温度在规定范围以下。炉管有时在操作界面显示的为正常,但炉管实际温度要远远高于设定温度,这就需要对热电偶进行检查,可依照实际情况对热电偶进行调整。
2.4 玻璃熔板及其管道有黑色沉淀物的清洗方法
首先取下电解池,在电解池中加入水以不超过熔板为宜。将电解池倾斜,用滴管往熔板的支管中注入用水、重铬酸钾和浓硫酸配制的洗液,进行两次的反复清洗,即可将黑色沉淀物清除。然后再用自来水冲洗电解池,并用洗耳球从熔板中抽水洗至不残留洗液,熔板应洁白如初。用滤纸条吸干玻璃熔板及其支管,然后再加入电解液使用即可。
2.5 搅拌器不轉问题
若磁力搅拌器出现不转的情况,首先要做的就是检查搅拌电机,若电极运行正常,在对控制电路进行检查。通常出现搅拌器不转的原因多数为电机的损坏。若控制电路出现损坏,由于电路是模块设计,需要整体进行更换。
2.6 电解时滴定过冲问题
首先要对电极和指示电极进行检查,查看是否有沾污情况,随后查看电解池插座或插头是否存在溶液现象。若电极上存在沾污情况,可以使用乙醇对电极和插头进行擦拭。若问题依旧存在,然后在对终点控制电路进行检查,终点控制电路属于施密特电压比较器,可以查看电路图进行电路分析,进而检查出故障器件。
3 结语
随着工业生产要求的不断提高,对测定结果的准确度和速度的要求越来越高,定硫仪的工作状态决定了检测数据的可靠性,所以熟练掌握定硫仪的使用方法和快速准确的进行维修,成为了检测工作的重中之重。
参考文献
[1]宋艳青.浅谈BCL-2000型微机定硫仪的使用与维护[J].机械管理开发,2015,30(7):97-98.
[2]杨阳,刘继亮.库仑法测定煤中全硫的常见问题探讨[J].神华科技,2015,(4):29-32.
(作者单位:开滦(集团)煤炭质量检测中心林南仓质检站)
关键词:定硫仪;工作使用原理;故障;维修
1 定硫仪的工作使用原理
1.1 定硫仪的主要构件组成
在定硫仪内部主要组成构件包括6部分,分别为了控制系统、高温炉、送样机构、电解池、磁力搅拌器和空气净化系统等[1]。
1.2 原理分析[2]
煤样在1150℃高温的炉内进行燃烧,所使用的助燃空气是经过净化的,煤中各类形态的硫分解成SO2和少量SO3,具体的化学反应式如下:
煤(有机物)+O2→CO2↑+H2O+SO2↑+CI2↑+……
4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2↑
2ΜSO4→2ΜO+2SO2↑+ O2↑(Μ指金属元素)
2SO2+O2→2SO3↑
分解成的SO2和少量SO3通过空气流被带入到电解池内,随后和电解池内的与水发生化学反应,生成H2SO3和少量H2SO4,对电解池内的碘—碘离子对造成了破坏,形成了电位失衡。为了保持原有的平衡,仪器将碘化钾溶解进行电解,形成碘来氧化滴定H2SO3。具体的化学反应式为;
阳极;2I-–2e→I2
阴极;2H++2e→H2
碘氧化二氧化硫的化学反应方程式为:
I2+ H2SO3+H2O→2I-+H2SO4+2H+
在进行碘化钾的电解时,电解出碘时所消耗的电量,通过控制器进行数据收集,并根据数据计算得出了相对应的含硫毫克数。然后计算得出的煤样含硫毫克数除以所使用的煤样重量就可以计算出煤中全硫含量。
1.3 操作步骤
首先将相关的设备打开,如定硫仪、计算机、显示器和打印机等;
然后通过控制程序进入相关的操作界面,并对高温炉和恒温箱进行观察,等待其达到设定的温度。打开气泵,将电解液吸入电解池,然后有标样检测设备是否准确,检定合格后进行样品分析实验。
称取一定重量的煤样,将煤样的重量、编号和方法等相关信息录入到信息栏中;
点击操作界面的实验键,将煤样推入高温炉内,然后进行智能分析;
当分析结束后,将煤样瓷舟退出,关闭炉内和气泵;
最后通过操作界面对数据进行分析,查看结果,并进行保存和打印。
1.4 影响定硫仪准确性的因素
对定硫仪准确性造成影响的因素主要包括:流量计气流的控制、净化器正常的搅拌速度、仪器整体的气密性、电解池极片是否受到玷污对测定结果的影响和三氧化钨是否覆盖均匀.
此外煤样的选择也对定硫仪的准确性有一定的影响。在选择和制作煤样应注意以下内容。在试样称量前,应尽可能的将试样瓶内的试样混和均匀,最好用手捏住带盖的试样瓶上方,手腕自上而下的做圆周运动,切勿上下摇动试样瓶,或打开瓶盖用称样勺搅拌试样,确保煤样的充分混合。
2 典型故障的分析和处理
2.1 调节流量计后达不到规定的流速现象
在定硫仪中通常设定的气流量为1000ml/min,通过流量计可以进行调节。但若对流量计进行调节仍旧达不到规定的流速,其主要原因多为气路存在泄漏或者是阻塞。首先要对流量计的完好性进行检查,若设施能够正常使用,随后对气路的密封性进行检查,其中主要检查范围为气泵到电解池这一部分,主要检测位置为各种用来连接的管类和电解池等。此外,造成阻塞的原因,是因为经过长时间的使用,在干燥管和橡胶管内形成粉末物质,进而造成气路的阻塞。
2.2 控制器操作界面显示加热,但无加热电流现象
首先要对电源保险丝的完好性进行检查,在确定保险丝完好的情况下,再对硅碳管用万用表进行测量,检查是否存在断裂的现象。若一切都正常,再固态继电器进行检测,固态继电器属于一种无触点式的电子开关,为四端有源器件,输出端要想变为导通状态,只需要在输入端加上直流信号即可。在对定硫仪的实际使用中,通常出现硅碳管断裂和保险丝熔断的现象居多,所以应该对此进行重点观察,随后才是对固态继电器的检查维修。
2.3 石英管断裂问题
石英管经常性的发生断裂,首先要对石英管材质进行观察,若不是因材质因素引起,随后要对炉温进行查看,确保炉温的实际温度在规定范围以下。炉管有时在操作界面显示的为正常,但炉管实际温度要远远高于设定温度,这就需要对热电偶进行检查,可依照实际情况对热电偶进行调整。
2.4 玻璃熔板及其管道有黑色沉淀物的清洗方法
首先取下电解池,在电解池中加入水以不超过熔板为宜。将电解池倾斜,用滴管往熔板的支管中注入用水、重铬酸钾和浓硫酸配制的洗液,进行两次的反复清洗,即可将黑色沉淀物清除。然后再用自来水冲洗电解池,并用洗耳球从熔板中抽水洗至不残留洗液,熔板应洁白如初。用滤纸条吸干玻璃熔板及其支管,然后再加入电解液使用即可。
2.5 搅拌器不轉问题
若磁力搅拌器出现不转的情况,首先要做的就是检查搅拌电机,若电极运行正常,在对控制电路进行检查。通常出现搅拌器不转的原因多数为电机的损坏。若控制电路出现损坏,由于电路是模块设计,需要整体进行更换。
2.6 电解时滴定过冲问题
首先要对电极和指示电极进行检查,查看是否有沾污情况,随后查看电解池插座或插头是否存在溶液现象。若电极上存在沾污情况,可以使用乙醇对电极和插头进行擦拭。若问题依旧存在,然后在对终点控制电路进行检查,终点控制电路属于施密特电压比较器,可以查看电路图进行电路分析,进而检查出故障器件。
3 结语
随着工业生产要求的不断提高,对测定结果的准确度和速度的要求越来越高,定硫仪的工作状态决定了检测数据的可靠性,所以熟练掌握定硫仪的使用方法和快速准确的进行维修,成为了检测工作的重中之重。
参考文献
[1]宋艳青.浅谈BCL-2000型微机定硫仪的使用与维护[J].机械管理开发,2015,30(7):97-98.
[2]杨阳,刘继亮.库仑法测定煤中全硫的常见问题探讨[J].神华科技,2015,(4):29-32.
(作者单位:开滦(集团)煤炭质量检测中心林南仓质检站)