[实用新型]生石灰、熟石灰、石灰石样品中碳酸根含量的分析装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及环境保护技术领域，具体涉及生石灰、熟石灰、石灰石样品中碳酸根含量的分析装置，尤其针对烟气脱硫行业所使用的脱硫剂成分分析的装置。

背景技术

生石灰、熟石灰、石灰石样品中各组分含量分析方法均可根据国家标准分析方法进行测定，但国家标准中对碳酸根的分析方法没有进行说明，碳酸根是弱酸酸根，极易生成碳酸，碳酸在加热条件下生成水和二氧化碳，可与钙，镁等金属离子反应生成不溶于水的沉淀。碳酸根与氢离子结合也可生成的碳酸氢根，碳酸氢根同时具有和酸碱反应的能力，不稳定。因此，碳酸根的存在形势多变，稳定性极差，碳酸根含量的测定需要转换为二氧化碳的测定，通过二氧化碳的含量来计算碳酸根的含量。

在烟气脱硫领域，一般使用生石灰、熟石灰、石灰石作为脱硫剂，脱硫剂中碳酸钙含量影响脱硫剂的反应活性，尤其是在半干法烟气脱硫工艺中，较高的碳酸钙含量严重影响脱硫剂的使用率及脱硫效率。

氢氧化钙与氧化钙暴露在空气中易吸收二氧化碳部分变质生成碳酸钙，需要进行成分精确测定，以确定样品变质程度。

编号为GB/T 3286.9-2014的国家标准公开了一种用烧碱石棉吸收重量法测定二氧化碳量的方法，该方法用磷酸分解试样，用烧碱石棉吸收分解过程中产生的二氧化碳，根据烧碱石棉增加的质量，计算二氧化碳的含量。该实验方法装置搭建复杂，对实验人员的操作水平要求较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种生石灰、熟石灰、石灰石样品中碳酸根含量的分析装置，装置结构简单，搭建方便，且能准确分析出生石灰、熟石灰、石灰石样品中碳酸根含量。

一种生石灰、熟石灰、石灰石样品中碳酸根含量的分析装置，包括：

加热装置；

置于所述加热装置内的反应瓶；

与所述反应瓶匹配且用于向反应瓶内加酸的加酸漏斗；

与所述反应瓶内部连通的惰性气体输送管路；

以及与所述反应瓶的排气口连通的气体吸收瓶。

本实用新型的装置的使用过程如下：利用酸化、吹气、吸收装置来测量碳酸钙的含量，加酸反应在反应瓶中进行，首先加入磷酸，在强酸性条件下，碳酸根转化为碳酸，碳酸极不稳定，加热分解生成二氧化碳，用惰性气体如氮气将二氧化碳吹脱出并利用氢氧化钠溶液吸收，气体吸收瓶内盛装氢氧化钠作为吸收液，采用酚酞和甲基橙作指示剂，以盐酸为标准溶液，使用双滴定法对吸收二氧化碳后的溶液进行滴定，根据滴定消耗的盐酸标准溶液体积，计算出碳酸根的含量。

为方便加热及温度控制，优选地，所述加热装置为水浴锅。

为节省装置成本及方便装置搭建，优选地，所述反应瓶为圆底烧瓶，所述加酸漏斗与圆底烧瓶的瓶口相匹配。

优选地，加酸漏斗的加酸管路伸入反应瓶内且靠近瓶底处，加酸管路的底端出口处为扩口结构，所述扩口结构的底面为多孔玻璃板。

在加酸漏斗的底端采用多孔玻板，多孔玻板的目的使反应更加完全，实验过程要保证加酸漏斗活塞处密封性。

进一步优选地，所述惰性气体输送管路在反应瓶瓶口上方汇入加酸漏斗的加酸管路中。与酸一起由多孔玻璃板进入反应瓶中。

为方便对通入反应瓶中的惰性气体进行控制，优选地，所述惰性气体输送管路上设有流量计。进一步地，为转子流量计。

为使二氧化碳的吸收更彻底，优选地，所述气体吸收瓶设置为相互串接的至少两个。

进一步优选地，所述气体吸收瓶为多孔波板吸收瓶。

从加酸漏斗中加入磷酸溶液，磷酸溶液在圆底反应瓶内与样品反应，进行酸化；利用氮气将反应瓶中所产生的CO₂气体吹入吸收瓶；在多孔玻板吸收瓶中加入氢氧化钠吸收液进行吸收，吸收通过气体中的二氧化碳；然后采取双指示剂滴定法滴定吸收液。

反应瓶内的酸化操作过程为：

打开酸化漏斗的加酸活塞，向圆底反应瓶内加入20mL磷酸，待磷酸接近全部流入反应瓶后，迅速关闭活塞，漏斗中应留有少许磷酸用于密封活塞。

吹气操作过程为：

开启气源，水浴温度控制在60-70摄氏度，调节流量计先以100ml/min 的速度吹气30min，再以300ml/min的速度吹气20min，最后以400ml/min 吹气10min，赶尽最后残留在装置内的二氧化碳气体，关闭气源。

吸收操作过程为：