在煤炭工业中,煤样的水分含量是一个至关重要的参数,它不仅影响着煤炭的储存、运输和利用效率,还直接关系到煤炭的燃烧性能和环境污染排放。因此,准确、快速地测定煤样中的水分含量对于煤炭生产和应用具有重要意义。

煤炭化验设备厂家鹤壁华诺煤检仪器将详细介绍几种常用的空气干燥煤样水分测定方法,包括加热干燥法(干燥质量损失法和直接重量法)、微波干燥法、通氮干燥法、空气干燥法以及甲苯蒸馏法,以期为煤炭工业的水分测定提供参考。

一、加热干燥法

1.干燥质量损失法
方法:煤样在101~110℃下加热干燥,根据试样的质量损失来测定水分。
特点:方法简单,对于年老煤比较适合。但由于空气中加热时间较长(1~2小时),煤样容易氧化增量,导致测定结果偏低,对年轻煤的影响尤为显著。为了克服这一缺点,一般采取在真空或惰性气氛(如氮气)中加热,以避免煤与氧接触。
2.直接重量法(通氮干燥法)
方法:将煤样于101~110℃下,在干燥氮气流中加热驱出的水分,用含吸水剂的吸收管吸收,根据吸收管的质量增加来测定水分。
特点:由于在氮气流中加热,不存在煤样的氧化问题,因此结果比较准确。但仪器设备和测定步骤相对复杂。此外,也有方法称取一定量的空气干燥煤样,置于105~110℃干燥箱中,在干燥氮气流中干燥到质量恒定,然后根据煤样的质量损失计算出水分的含量。
3.空气干燥法
方法:称取一定量的空气干燥煤样,置于105~110℃干燥箱中,在空气流中干燥到质量恒定。根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数。

特点:此方法操作简便,是常用的测定方法之一。

二、微波干燥法

方法:将煤样置于微波测水仪内,由仪器内磁控管发射非电离微波,使水分子超高速振动,产生摩擦热。微波加热法能对被加热物体内部和表面同时进行能量转换,因此受热均匀,使煤中水分迅速蒸发,根据煤样的质量损失计算水分含量。

特点:快速、简便,测定周期短,能有效的防止煤样因加热时间过长而发生氧化。但由于无烟煤和焦炭导电性较强,所以不适用于年老无烟煤和焦炭水分的测定。

三、甲苯蒸馏法

方法:根据两种互不相溶的液体混合物的沸点低于其中易挥发组分沸点的原理,称取一定量的空气干燥煤样于圆底烧瓶中,加入甲苯共同煮沸。分馏出的液体收集在水分测定管中并分层,量出水的体积(mL)。以水的质量占煤样的质量分数作为水分的含量。

特点:需要特定的实验装置和步骤,操作相对复杂,但可以提供较为准确的水分测定结果。

综上所述,空气干燥煤样水分的测定方法有多种,每种方法都有其独特的优点和适用范围。在实际应用中,应根据煤样的性质、测定要求和实验条件等因素选择合适的方法进行测定。同时,无论采用哪种方法,都需要严格控制实验条件,确保测定结果的准确性和可靠性。

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