[发明专利]煤中碳酸盐二氧化碳含量红外分析方法及仪器

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤中碳酸盐二氧化碳含量红外分析方法及仪器，主要适用在煤炭检测过程中的碳酸盐二氧化碳含量测定。

背景技术

目前，在煤炭质检验收领域，煤中碳酸盐二氧化碳含量测定方法为重量法，用盐酸处理煤样，煤中碳酸盐分解析出二氧化碳，将全部二氧化碳用碱石棉吸收，根据吸收器质量的增加求出煤中碳酸盐二氧化碳含量，例如GB/T 218—1996煤中碳酸盐二氧化碳含量的测定方法。此方法要求整套装置气密性严格，而且测试之前需要大量时间进行U型管质量恒定。测试过程中需要反复拆卸U型管进行称量，对测试环境湿温度要求较高，操作过程繁琐，费时费力，测试效率不高。测试过程对碱石棉、无水氯化钙等化学试剂消耗大。U型管在空气中质量容易受环境因素（气温和湿度）影响，因而影响测试结果的准确度。

现在也有一些其他用于测定二氧化碳的仪器或方法，如公开日为2014年01月15日，公开号为CN103512858A的中国专利中，公开了一种生物质燃料中碳氢氮元素含量的测定方法，该测定方法包括以下步骤：受测样品燃烧步骤、采集燃烧产生的混合气体步骤、测定计算受测样品的全碳、全氢和全氮百分比含量步骤、计算受测生物质燃料中碳氢氮元素含量步骤；该测定方法具有高于煤样的红外-热导法的测定准确度，以及高于标准测定方法即半微量开氏法与三节炉法的组合的测定效率，适用于对生物质燃料中碳氢氮元素含量进行快速高效的测定，不适用于煤中碳酸盐二氧化碳含量的分析。又如公开日为2012年10月31日，公开号为CN202512052U的中国专利中，公开了一种甲烷二氧化碳两用参数测定器，该甲烷二氧化碳两用参数测定器包括壳体，该壳体内安装有电源、非色散红外传感器和电路板，壳体的前面板上设置有报警器、指示灯、液晶显示屏和面膜开关，电路板与电源连接，红外传感器、报警器、指示灯、液晶显示屏和面膜开关分别于电路板连接，虽然在检测时仪器的气体选择性好，不受背景气影响，但是不适用于煤中碳酸盐二氧化碳含量的分析。

综上所述，目前还没有一种能够有效节省资源，提高测试效率，测试简便易操作，测试结果准确的煤中碳酸盐二氧化碳含量红外分析方法及仪器。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种能够有效节省资源，提高测试效率，测试简便易操作，测试结果准确的煤中碳酸盐二氧化碳含量红外分析方法及仪器。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该煤中碳酸盐二氧化碳含量红外分析方法的特点在于：用盐酸与试样中的碳酸盐反应产生二氧化碳气体，反应温度为90-100℃，将净化后的二氧化碳气体导入红外检测器中进行定量检测，根据红外光谱法测定原理，得到二氧化碳的含量，从而计算出试样中碳酸盐二氧化碳的含量。由此使得本发明的工艺简单，操作容易，测试结果准确度，稳定性好，能够有效的节省资源，提高测试效率。

作为优选，本发明当红外检测器检测到二氧化碳气体的浓度低于某一比较值时或者检测时间到达最长时限时，便自动结束分析，输出结果。由此使得本发明的智能化程度更好。

作为优选，本发明所述净化后的二氧化碳气体是指除去水蒸气和硫化氢后的二氧化碳气体。由此使得本发明的分析结果更加精确。

作为优选，本发明盐酸与试样中的碳酸盐反应时，盐酸是通过滴加的方式添加进去的，盐酸滴加的速度为每分钟10-30mL。由此使得本发明中盐酸的滴加速度科学、合理，能够有效防止出现反应速度过快的情况。

一种煤中碳酸盐二氧化碳含量红外分析仪器的结构特点在于：包括空气净化装置、抽气泵、反应器、二氧化碳净化装置、气体流量计、真空泵和红外检测器，所述反应器上设置有定量加液器，所述空气净化装置、抽气泵、反应器、二氧化碳净化装置、气体流量计、真空泵和红外检测器通过管路依次连接。由此使得本发明的结构简单，便于操作，无需反复拆卸和安装，有利于提高工作效率。

作为优选，本发明所述红外检测器包括气室、红外光源、红外检测件、安装有切光片的切光电机和滤光片，所述气室中设置有气体入口和气体出口，所述红外光源和红外检测件分别位于气室的两侧，所述安装有切光片的切光电机位于气室和红外光源之间，所述滤光片位于气室和红外检测件之间。由此使得本发明中的红外检测器的结构设计简单、合理。

作为优选，本发明所述反应器中设置有加温装置和搅拌器。

作为优选，本发明所述空气净化装置包括除二氧化碳装置和除水装置。

作为优选，本发明所述二氧化碳净化装置包括除硫化氢装置和除水蒸气装置。