瓦斯全分析
一．礦井氣形成 礦井瓦斯是井下有害氣體的總稱。這些氣體中的主要成分是沼氣，通常所謂礦井瓦斯，就是指沼氣，是古代植物在成煤過程中，經(jīng)厭氧菌作用，植物的纖維質(zhì)分解產(chǎn)生CH4氣體，及煤在高溫高壓的地質(zhì)作用缺氧的狀態(tài)下，產(chǎn)生一定的干餾氣體，如CO，CO2，C2H2，C2H4，C2H6。痕量的H2，SO2，H2S(不檢測(cè))和礦井通風(fēng)氣 O2，N2組成。 二．礦井氣的危險(xiǎn)性。 礦井瓦斯是一種無色、無味、無臭的氣體。它難溶于水，擴(kuò)散性比空氣高。瓦斯無毒，但當(dāng)濃度高時(shí)，會(huì)引起窒息。當(dāng)其在空氣中具有一定濃度(5％～16％)，并遇到高溫(650～750℃)時(shí)能引起，CO氣使人員中毒，C2H2，C2H4，C2H6氣會(huì)使煤層自燃。對(duì)安全生產(chǎn)威脅很大， 對(duì)礦井瓦斯的監(jiān)控是不可忽視。 三． 礦井氣的監(jiān)測(cè)要求 國(guó)家要求監(jiān)測(cè)成份及濃度范圍 成份 O2 N2 CH4 CO CO2 C2H6 C2H4 C2H2 測(cè)定范圍( %) 20.9±5 78±10 0.5ppm～10 0.5ppm～0.3 1ppm～0.5 1ppm～0.3 1ppm～0.3 1ppm～0.3 四． 儀器配置 氣相色譜儀：GC-2010. 雙FID放大器，六通閥自動(dòng)進(jìn)樣器，雙信號(hào)輸出口，專用填充柱 五． 分析原理及方法。滕州賽譜分析儀器有限公司 儀器采用TCD,雙FID檢測(cè)器，填充柱系統(tǒng)，甲烷轉(zhuǎn)化裝置，通過十通閥自動(dòng)進(jìn)樣，實(shí)現(xiàn)一次進(jìn)樣 分析礦井瓦斯，對(duì)：O2， N2TCD檢測(cè) 由于FID對(duì)CO，CO2不響應(yīng)。所以要將CO，CO2在高溫下，在鎳觸酶催化下和H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化成CH4，在FIDⅠ上檢測(cè)。反應(yīng)式如下： CO＋3H2＝CH4＋H2O CO2＋4H2＝CH4＋2H2O CH4 C2H4 C2H6 C2H2FIDⅡ檢測(cè)，對(duì)儀器進(jìn)行改造FID出二張譜圖，TCD出一張譜圖。 六． 分析條件 恒溫分析： 柱溫：60℃ FID：140℃ TCD：120℃ 轉(zhuǎn)化爐：360℃ 橋流：120A 流速：35ml/min 進(jìn)樣量：1ml FID靈敏度根據(jù)樣品含量高低循環(huán)自動(dòng)改變 七．分析譜圖 分析譜圖 如下：(TCD) FIDⅠ FIDⅡ 八．儀器技術(shù)指標(biāo)： 溫度控制： 柱室： 室溫～400℃ 轉(zhuǎn)化： 室溫～400℃ FID檢測(cè)器 ： 室溫～400℃ TCD檢測(cè)器： 室溫～400℃ 工作電壓： AC 220±10％ 50HZ 工作電流： 15A 消耗功率： 2500W 熱導(dǎo)檢測(cè)器靈敏度≥5000mv•ml/mg，氫焰檢測(cè)器檢出限≤1.0×10-11g/s； 系統(tǒng)精度：≤1% 九．儀器使用條件 1. 電源電壓：220V～±22V 50Hz±0.5Hz 2. 額定功率：≤2500W 3. 環(huán)境溫度：+5°C～+35°C 4. 相對(duì)濕度：≤85% 5. 儀器安放場(chǎng)合不得有腐蝕性氣體及有影響正常工作的電場(chǎng)或磁場(chǎng)存在，儀器安放工作臺(tái)應(yīng)穩(wěn)固，不得有振動(dòng)，離氫氣瓶2m以內(nèi)不得有電爐和火種。 十．總結(jié) 儀器主要特點(diǎn)： 1. 采用微機(jī)控制，全鍵盤操作，大屏幕液晶漢語(yǔ)顯示，儀器配置熱導(dǎo)及雙氫火焰檢測(cè)器，甲烷轉(zhuǎn)化爐、四路并聯(lián)，十通閥自動(dòng)進(jìn)樣，專用色譜柱，三信號(hào)輸出口。 2. 可配備電子捕獲檢測(cè)器測(cè)定示蹤氣體SF6,火焰光度檢測(cè)器測(cè)定H2S、SO2等氣體。 3. 色譜柱采用專用填充柱，安裝有三根預(yù)切柱裝置，有效防止三根分析柱被污染，確保整套儀器長(zhǎng)期不間斷工作。 4. 可配多通道礦井氣體自動(dòng)取樣裝置，每個(gè)通道氣路獨(dú)立，互不干擾，死體積小，取樣代表性好。 5. 操作全自動(dòng)化：儀器由微機(jī)自動(dòng)控制， 十通閥 自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換功能：手動(dòng)(球膽取樣)和自動(dòng)進(jìn)樣可任意選擇。 6. 分析速度快： 4~8分鐘內(nèi)，一次進(jìn)樣完成礦井瓦斯氣體常量O2、N2、CH4、CO、CO2、C2H4、C2H6、C2H2。 7. 對(duì)礦井氣中甲烷含量不同，可CO2、C2H4、C2H6,、C2H2 微量組分，根據(jù)出峰自動(dòng)改變靈敏度檢測(cè)。 8. 自燃發(fā)火標(biāo)志氣體最小檢測(cè)濃度 CO、C2H2≤0.5ppm ,C2H4 ≤0.1ppm。 該系統(tǒng)集成化和自動(dòng)化程度高，具有專用性強(qiáng)、功能齊全，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、操作簡(jiǎn)單，分析精度高，分析周期短等優(yōu)點(diǎn)，是煤礦氣體全組份分析、礦井火災(zāi)監(jiān)測(cè)分析、安全檢查工作中*的重要裝備。
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