氣體分析解析

1、 第四章第四章 氣體分析氣體分析 1 概述概述 2 氣體試樣的采取氣體試樣的采取 3 氣體的化學(xué)分析法氣體的化學(xué)分析法 4 氣體分析的儀器氣體分析的儀器 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容: 2021/2/62 工業(yè)生產(chǎn)中常使用氣體作為原料或燃料工業(yè)生產(chǎn)中常使用氣體作為原料或燃料 ; ;化工生產(chǎn)的化學(xué)反應(yīng)常常有副產(chǎn)物廢氣化工生產(chǎn)的化學(xué)反應(yīng)常常有副產(chǎn)物廢氣; ;燃燃 料燃燒后也生產(chǎn)廢氣（如煙道氣）料燃燒后也生產(chǎn)廢氣（如煙道氣）; ;生產(chǎn)廠生產(chǎn)廠 房空氣中常混有一定量生產(chǎn)氣體。房空氣中常混有一定量生產(chǎn)氣體。 所以工業(yè)氣體共分四大類所以工業(yè)氣體共分四大類: :化工原料氣化工原料氣 、氣體燃料、廢氣和廠房空氣、

2、氣體燃料、廢氣和廠房空氣。 1 1 概述概述 2021/2/63 （1）天然氣）天然氣:主要是主要是 CH495% （煤或石油組成物（煤或石油組成物 的分解產(chǎn)物）的分解產(chǎn)物） （2）煉油氣）煉油氣:CH4及其它低分子量的及其它低分子量的C、H化合物化合物 （原油熱處理產(chǎn)物）（原油熱處理產(chǎn)物） （3）焦?fàn)t煤氣）焦?fàn)t煤氣:H2 、CH4 （煤（煤800煉焦油氣態(tài)產(chǎn)煉焦油氣態(tài)產(chǎn) 物）物） （4）水煤氣）水煤氣:CO、H2 （水蒸氣和熾熱的煤作用（水蒸氣和熾熱的煤作用, 得到半水煤氣）得到半水煤氣） （5）硫鐵礦焙燒爐氣）硫鐵礦焙燒爐氣: SO2 6-9% 用于制造硫酸用于制造硫酸 （6）石灰焙燒窯氣

3、）石灰焙燒窯氣:CO2 32-40% 用于制堿和制糖工業(yè)用于制堿和制糖工業(yè) 化工原料氣是無機(jī)、有機(jī)合成的重要原化工原料氣是無機(jī)、有機(jī)合成的重要原 料料,主要有主要有: 2021/2/64 上述上述天然氣天然氣、 煉油氣煉油氣、焦焦 爐爐、煤氣煤氣、 水煤氣水煤氣及及半半 水煤氣水煤氣等等,除除 了作為化工了作為化工 生產(chǎn)原料氣生產(chǎn)原料氣 體之外體之外,也可也可 作為氣體燃作為氣體燃 料。料。 氣氣 體體 燃燃 料料 2021/2/65 廢氣廢氣: 燃燒爐的煙道氣的組成為燃燒爐的煙道氣的組成為:N2、O2、 CO2、CO、水蒸氣及少量其它氣體。、水蒸氣及少量其它氣體。 如如: 硫酸、硝酸廠排入大

4、氣的廢氣中含有少量硫酸、硝酸廠排入大氣的廢氣中含有少量 的的SO2和和NO2;制堿廠排出廢氣中含有少量制堿廠排出廢氣中含有少量 CO2; 總之總之,有機(jī)化工的廢氣是各種各樣的。有機(jī)化工的廢氣是各種各樣的。 2021/2/66 廠房空氣廠房空氣: 生產(chǎn)設(shè)備漏氣生產(chǎn)設(shè)備漏氣生產(chǎn)廠房內(nèi)空氣含生產(chǎn)生產(chǎn)廠房內(nèi)空氣含生產(chǎn) 用氣用氣危害健康危害健康甚至燃燒爆炸。甚至燃燒爆炸。 2021/2/67 氣體分析意義氣體分析意義: 在工業(yè)生產(chǎn)中為了正常安全生產(chǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中為了正常安全生產(chǎn),對各種工對各種工 業(yè)氣體都要經(jīng)過分析業(yè)氣體都要經(jīng)過分析,了解其組成。了解其組成。 1.化工原料氣化工原料氣 分析正確配料分析正確

5、配料; 2.中間產(chǎn)品氣體分析生產(chǎn)是否正常中間產(chǎn)品氣體分析生產(chǎn)是否正常; 3.（燃料燃燒后生成）煙道氣分析（燃料燃燒后生成）煙道氣分析 燃燃 燒燒 是否正常是否正常; 4.廠房空氣分析廠房空氣分析 通風(fēng)、設(shè)備漏氣情況通風(fēng)、設(shè)備漏氣情況 有無有害氣體有無有害氣體 是否危及生是否危及生 命及廠房安全。命及廠房安全。 了解 檢查 確定 判斷 %掌握成分 2021/2/68 氣體分析的特點氣體分析的特點: 的變化而變或隨 流動性大（流大） ?。┵|(zhì)量較?。?氣體特點 PTV m 從而決定 一般測定氣體的一般測定氣體的V而不是質(zhì)量而不是質(zhì)量 m,并同時測定環(huán)境的并同時測定環(huán)境的T和和P。 2021/2/69

6、 2 2 氣體試樣的采取氣體試樣的采取 共有共有: :4 4部分部分結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、4 4種種采樣形式采樣形式、 3 3 種種采樣方法采樣方法 裝采來的毛樣氣體容器 的氣體需冷卻大于冷卻器 氣體中的機(jī)械雜質(zhì) 去裝有玻璃棉的過濾器除過濾器 采樣管 四部分結(jié)構(gòu) C 0 200 2021/2/610 4 4種采樣形式種采樣形式 樣品；時間內(nèi)采取的混合氣體 不同不同對象或同一對象的混合試樣 ；在生產(chǎn)設(shè)備的不同部位定位試樣 在一定時間間隔內(nèi)；定期試樣 氣樣；代表一個過程或循環(huán)的可以 產(chǎn)周期內(nèi)采樣一個生產(chǎn)循環(huán)或一個生 定時間范圍內(nèi)；用一定的采樣裝置在一 平均試樣 2021/2/611 3 3種采樣方法種采樣方法

7、 Hg10060 mm瓶內(nèi)壓降至 抽空容器采樣法，負(fù)壓太高 抽氣泵減壓法負(fù)壓不太高 負(fù)壓狀態(tài)氣體采樣 裝置連接直接把分析儀器和采樣 或者橡皮氣囊為采樣容器，正壓狀態(tài)氣體采樣 壓）流水抽氣法采樣（低負(fù) 采樣管 采樣瓶 封閉液采樣法 常壓狀態(tài)氣體采樣 2021/2/612 采樣方法的詳細(xì)介紹采樣方法的詳細(xì)介紹: : 1 1常壓狀態(tài)氣體采樣常壓狀態(tài)氣體采樣 氣體狀態(tài)氣體狀態(tài): :等于大氣壓或低正壓或低負(fù)壓等于大氣壓或低正壓或低負(fù)壓 采樣方法采樣方法: :封閉液采樣法封閉液采樣法 使用容器使用容器: :采樣瓶或采樣管采樣瓶或采樣管 2021/2/613 采樣瓶采樣的步驟是采樣瓶采樣的步驟是: : 完成

8、采樣工作夾緊彈簧至需要量關(guān)旋塞 氣體進(jìn)入瓶降低瓶 與采樣管連接和橡皮管然后經(jīng)旋塞 54 12 34 空氣排盡。瓶封閉液進(jìn)入提高瓶 打開彈簧夾首先瓶中注滿封閉液 112 5 2021/2/614 采樣瓶裝置圖如下所示采樣瓶裝置圖如下所示: 1 2 3 4 5 橡皮管 旋塞 彈簧夾 封閉液瓶 氣樣瓶 采樣瓶裝置圖 2021/2/615 氣樣管采樣的步驟是氣樣管采樣的步驟是: : 空氣。排盡管封閉液進(jìn)入并充滿管 提高瓶、開旋塞中注滿封閉液首先瓶 11 4324 完成采樣工作。、關(guān)旋塞 以下至旋塞氣體進(jìn)入管至封閉液降降低瓶 與采樣管連接和旋塞、橡皮管再經(jīng)管 32 24 1 2021/2/616 氣樣管

9、裝置圖如下氣樣管裝置圖如下: 1 2 3 4 旋塞 旋塞 封閉液瓶 氣樣管裝置 氣樣管 2021/2/617 抽氣泵減壓法采樣步驟抽氣泵減壓法采樣步驟: : （適用于低氣壓或負(fù)壓不太高的負(fù)壓狀態(tài) 氣體） 與自來水龍頭連接經(jīng)橡皮管將真空泵 與采樣管連接和橡皮管首先將氣樣管 54 61 完成采樣工作、關(guān)閉自來水龍頭及旋塞 經(jīng)過一定時間氣體抽入氣樣管將 使流水真空泵產(chǎn)生負(fù)壓、旋塞然后開啟自來水龍頭和 32 32 2021/2/618 流水抽氣法采樣裝置圖流水抽氣法采樣裝置圖: 1 2 3 4 5 氣樣管 旋塞 旋塞 流水真空泵 橡皮管 橡皮管 流水抽氣法采樣裝置圖 6 2021/2/619 說明說明

10、: :如果用氣樣管采樣如果用氣樣管采樣, ,則進(jìn)行分析時則進(jìn)行分析時 , ,先將氣樣管旋塞先將氣樣管旋塞2 2的一端經(jīng)橡皮管和氣體的一端經(jīng)橡皮管和氣體 分析儀器的進(jìn)氣管連接分析儀器的進(jìn)氣管連接, ,旋塞旋塞3 3的一端插入的一端插入 不能溶解被分析氣體的封閉液中不能溶解被分析氣體的封閉液中, ,然后利用然后利用 氣體分析儀器的水準(zhǔn)瓶產(chǎn)生的負(fù)壓將氣體氣體分析儀器的水準(zhǔn)瓶產(chǎn)生的負(fù)壓將氣體 吸入氣體分析儀器中。吸入氣體分析儀器中。 2021/2/620 氣體狀態(tài)氣體狀態(tài): :氣體壓力遠(yuǎn)高于大氣壓力的為正壓氣體壓力遠(yuǎn)高于大氣壓力的為正壓 氣體氣體; ; 采樣工具采樣工具: :采樣瓶、采樣管、橡皮囊或直

11、接采采樣瓶、采樣管、橡皮囊或直接采 樣。樣。 特點特點: :不要改變封閉液的位置不要改變封閉液的位置, ,氣體借助自己的正氣體借助自己的正 壓進(jìn)入氣體的氣囊。壓進(jìn)入氣體的氣囊。 注意事項注意事項: :壓力過大壓力過大, ,應(yīng)注意調(diào)整采樣管旋塞應(yīng)注意調(diào)整采樣管旋塞, ,或或 者在采樣裝置與氣體容器之間加裝緩沖瓶。者在采樣裝置與氣體容器之間加裝緩沖瓶。 2 2正壓狀態(tài)氣體的采樣正壓狀態(tài)氣體的采樣 2021/2/621 3.3.負(fù)壓狀態(tài)氣體的采樣負(fù)壓狀態(tài)氣體的采樣 氣體狀態(tài)氣體狀態(tài): :遠(yuǎn)低于大氣壓力的氣體稱負(fù)壓氣遠(yuǎn)低于大氣壓力的氣體稱負(fù)壓氣 體體; ; 采樣方法采樣方法: :抽氣泵減壓法抽氣泵減壓

12、法（負(fù)壓不太高）（負(fù)壓不太高） ; ;抽空容器法抽空容器法（負(fù)壓過高）（負(fù)壓過高）, ,抽空容器是抽空容器是 0.50.5 3.0L3.0L容器容器, ,由優(yōu)質(zhì)厚壁的玻璃瓶或由優(yōu)質(zhì)厚壁的玻璃瓶或 管瓶組成具有旋塞。管瓶組成具有旋塞。 2021/2/622 負(fù)壓狀態(tài)氣體的采樣采樣步驟負(fù)壓狀態(tài)氣體的采樣采樣步驟: 稱重；關(guān)旋塞 以下瓶或管中壓力降至 管中的空氣用機(jī)械真空泵抽去瓶或采樣前 mmHg 10060 氣體重量兩次稱重差得到 關(guān)旋塞，稱重 氣體因負(fù)壓被吸入容器然后開旋塞 采樣裝置連接經(jīng)橡皮管將真空容器與采樣時 2021/2/623 3. 氣體的化學(xué)分析方法氣體的化學(xué)分析方法 氧化銅燃燒法 緩

13、燃法 爆燒法 燃燒法 氣體重量法 氣體容量滴定法 氣體容量法 吸收法 分兩大類 2021/2/624 （1 1）原理）原理: :利用氣體的化學(xué)特性利用氣體的化學(xué)特性, ,使混合氣使混合氣 和特定試劑接觸。則混合氣體中的被測組分和特定試劑接觸。則混合氣體中的被測組分 與試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被定量吸收與試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被定量吸收, ,其它組成其它組成 則不發(fā)生反應(yīng)（或不干擾）。如果吸收前后則不發(fā)生反應(yīng)（或不干擾）。如果吸收前后 的溫度及壓力不一致的溫度及壓力不一致, ,則吸收前后的體積之則吸收前后的體積之 差即為被測組分的體積。差即為被測組分的體積。 一、一、 吸收法吸收法 （一）（一） 氣體容量法（

14、或氣體體積）氣體容量法（或氣體體積） 2021/2/625 原理原理: 根據(jù)吸收前后體積之差根據(jù)吸收前后體積之差= =被測組分體積計算出被測組分體積計算出 體積比（體積比（V V/ /V V）的分?jǐn)?shù)）的分?jǐn)?shù) 定產(chǎn)生 吸收 體積差 被測物與試劑反應(yīng)特定試劑儀器混合氣)( 損測 測體積差 特定試劑轉(zhuǎn)化 吸收氣體液固試樣推廣 V 2021/2/626 例如例如:混合氣混合氣: 不被吸收 特定試劑 2 )KOH( 2 2 O CO O 鋼鐵樣中鋼鐵樣中C的測定的測定: C)( COK O CO O 2 0 2 CO 32 2KOH 2 2C125,O V 測體積差 通 固體 2021/2/627 2.

15、 氣體吸收劑及吸收順序 定義定義:用來吸收氣體的試劑稱作氣體用來吸收氣體的試劑稱作氣體 吸收劑吸收劑; 重點 良好的吸附劑是固態(tài)：如固態(tài)海綿狀鈀 良好的吸附劑溶液是液態(tài)：如 種類有： 2 2 H COKOH 2021/2/628 以以煤氣煤氣為例講解氣體的吸收劑為例講解氣體的吸收劑 及吸收順序及吸收順序,其中煤氣的其中煤氣的組成成分組成成分為為: 不被吸收，不能燃燒 燃燒法 苯、甲苯 炔（乙） 烯（乙、丙、丁） 不飽和烴 煤氣主要成分 2 2 4 2 2 N H CH CO O CO 吸收容量法 吸收法 2021/2/629 煤氣中各種成分的吸附劑及吸附順序表煤氣中各種成分的吸附劑及吸附順序表

16、 OHCOK2KOHCO 2322 )(BrCHBrCHBrCHCH 22222 l )(CHBrCHBrBr2CHCH 222 l 乙基酸鈉OHOSOCHCHSOHCHCH 2234222 亞乙基酸鈉）（ 2242 OHOSOCHSO2HCHCH OHHSOHCSOHHC 23564266 6336332 C H OH3KOHC H OK3H O 中和 （） 鄰苯三酚（） OHOKHC-OKHCO 2 1 OKH2C 23263262336 六氧基聯(lián)苯鉀）（）（）（ 被氯化 2021/2/630 322422 4NaHSOO2HOOS2Na 2COClCu2COCuCl 222 4 CH22

17、24 2 O2HCO2OCHVV 縮 2 H222 2 3 O2HO2HVV 縮 其它總 VVV- 2 N Cl2NHCuCOONHCuCOONHO2H4NH2COClCu 4442322 2021/2/631 氣體分析是有一連串裝有吸附劑氣體分析是有一連串裝有吸附劑 的吸附瓶來進(jìn)行吸收的的吸附瓶來進(jìn)行吸收的,因此吸附劑因此吸附劑 的順序必須進(jìn)行合適的安排的順序必須進(jìn)行合適的安排,否則會否則會 干擾測定。干擾測定。 下表列出了各種吸附劑和各種氣體下表列出了各種吸附劑和各種氣體 之間的作用之間的作用: 2021/2/632 混合氣與吸附劑作用情況表混合氣與吸附劑作用情況表 2021/2/633

18、標(biāo)注表格標(biāo)注表格: 表示發(fā)生了相互作用或干擾表示發(fā)生了相互作用或干擾; 表示不干擾表示不干擾 (1) KOH溶液只吸附溶液只吸附CO2; (2) 飽和溴水只吸附不飽和烴飽和溴水只吸附不飽和烴,其他的不干擾其他的不干擾,但是但是 要用堿溶液除去吸附時混入的溴重氣要用堿溶液除去吸附時混入的溴重氣,此時此時CO2也也 被吸附故排在被吸附故排在KOH之后之后; (3) 焦性沒食子酸的堿溶液能吸附堿性氣體焦性沒食子酸的堿溶液能吸附堿性氣體CO2,所所 以排在以排在KOH之后之后; (4) 氯化亞銅氨溶液不但吸附氯化亞銅氨溶液不但吸附CO而且吸附而且吸附CO2 、 O2、CnHm等等,故應(yīng)為第故應(yīng)為第4位

19、。位。 2021/2/634 （二）吸附容量滴定法（二）吸附容量滴定法 原理原理: :綜合使用吸附法和重量滴定法。綜合使用吸附法和重量滴定法。 方法實質(zhì)方法實質(zhì): :吸附劑吸附被測組分（混合氣吸附劑吸附被測組分（混合氣 體）體） , ,然后用標(biāo)準(zhǔn)滴定法。然后用標(biāo)準(zhǔn)滴定法。 存在的兩種反應(yīng)是存在的兩種反應(yīng)是: :吸收反應(yīng)吸收反應(yīng)和和滴定滴定 反應(yīng)反應(yīng)。 檢驗鋼鐵樣品 溶液經(jīng)過 NaOH 42 OH 2 SOHSO 22 例如例如: 2021/2/635 示例表示例表 2HAcCdSCdAcSH 22 SCdCl2HI過量溶液IHClCdS 22 2NaIOSNaOS2Na溶液)(I 642 滴定

20、 3222 剩余 424423 SO)(NH)(SOHNH標(biāo)過O2HSONa2NaOH) (SOH 24242 剩標(biāo) )(IKCl2KI2Cl 22 定量析出 2NaIOSNaOS2NaI 6423222 2021/2/636 示例表示例表 3222 SOHOHSO OHSOHOHSOH 2422232 OH2SONa)2NaOH(SOH 24242 標(biāo)準(zhǔn) HI2SOHOH)(ISO 42222 過標(biāo) 2NaIOSNa)(OS2Na)(I 6423222 標(biāo)準(zhǔn)剩余 OHNaCl)(NaOHHCl 2 過標(biāo)O2HSONaSOH)2NaOH( 24242 剩余 33 HNOClA)(NOAHClg

21、g過標(biāo) 3443 NONHAgSCNSCNNH)(NOA剩余g 2021/2/637 （三）吸收重量法（三）吸收重量法 綜合應(yīng)用綜合應(yīng)用吸收法吸收法和和重量分析法重量分析法,測定氣體測定氣體 物質(zhì)或可以轉(zhuǎn)化為氣體物質(zhì)的元素含量的方物質(zhì)或可以轉(zhuǎn)化為氣體物質(zhì)的元素含量的方 法。法。 例如例如: 過氯酸鎂吸收 堿石棉吸收 有機(jī)化合物中有 氣流中燃燒 OH CO H C 2 2O2 然后根據(jù)吸附劑增加的重量計算然后根據(jù)吸附劑增加的重量計算C、H 的含量。的含量。 2021/2/638 二二. .燃燒法燃燒法 利用可燃燒性氣體的性質(zhì)進(jìn)行測利用可燃燒性氣體的性質(zhì)進(jìn)行測 定的方法定的方法, ,特別適用于無適

22、當(dāng)吸收劑的特別適用于無適當(dāng)吸收劑的 化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的氣體?；瘜W(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的氣體。 如如: :CH4無適當(dāng)?shù)奈談o適當(dāng)?shù)奈談?H2、CO可用可用 燃燒法也可以用吸收法燃燒法也可以用吸收法。 2021/2/639 燃燒法原理燃燒法原理: 根據(jù)可燃性氣體燃燒后根據(jù)可燃性氣體燃燒后,其體積縮減其體積縮減 V縮 縮,消耗氧的體積 消耗氧的體積VO2或生成或生成CO2的體積的體積 VCO2與可燃性氣體的體積與可燃性氣體的體積V可燃的比例關(guān)可燃的比例關(guān) 系系,由測定得由測定得V縮 縮、 、VO2或或VCO2計算計算V可燃 可燃 從而求得其含量。從而求得其含量。V可燃 可燃與 與V縮 縮、 、VO2或

23、或VCO2 有一定的比例關(guān)系有一定的比例關(guān)系,是計算的依據(jù)是計算的依據(jù),也是也是 燃燒法的主要理論依據(jù)。燃燒法的主要理論依據(jù)。 2021/2/640 例例1,以氫氣燃燒為例找出比例關(guān)系以氫氣燃燒為例找出比例關(guān)系: )O(2HO)(2H 222 l可燃性氣體 0 2 1 1 2 222 2 2 COHO O H VVV V V 又 2 2 H H 2 3 3 2 VV V V 解： 縮 縮 2021/2/641 例例2,以甲烷燃燒為例以甲烷燃燒為例: OHCO2O)(CH 2224 可燃性氣體 42 4 CHO CH 2 2 1 VV V V 縮 24 2 4 COCH CO CH 1 1 VV

24、 V V 4 4 CH CH 2 2 1 VV V V 縮 縮 解： 2021/2/642 例例3,以以CO 燃燒為例燃燒為例: 22 CO2O)2CO(可燃性氣體 2 1 2 1 1 2 COOCO CO 2 VVVV V V 縮 縮 解： 2 2 COCO CO CO 2 2 VV V V 2021/2/643 ( (二二) ) 一元可燃性氣體含量的測定（含一一元可燃性氣體含量的測定（含一 種可燃性氣體）種可燃性氣體） 可用吸收法除去干擾組分（如可用吸收法除去干擾組分（如O2,CO2等等 ）,再加入一定量的再加入一定量的O2或空氣或空氣,燃燒后根據(jù)體燃燒后根據(jù)體 積的變化或生成積的變化或生

25、成CO2的體積的體積,可計算可燃性氣可計算可燃性氣 體含量。體含量。 2021/2/644 例如例如:一混合氣體有一混合氣體有N2、O2、CO2、CO取樣取樣 50mL測測CO, 測測CO時時O2、CO2有干擾有干擾,吸收干吸收干 擾物后再補(bǔ)充擾物后再補(bǔ)充O2使混合氣燃燒測出生成使混合氣燃燒測出生成CO2 的體積的體積VCO2=20.00mL,求混合氣體中求混合氣體中CO的含的含 量量? 22 CO2O2CO :解 mL00.20 2 COCO VV %00.404000. 0 00.50 00.20 )CO( CO 總 V V 2021/2/645 （三）（三） 二元可燃性氣體含量的測定二元

26、可燃性氣體含量的測定 （含兩種可燃性氣體）（含兩種可燃性氣體） 先吸收除去干擾組分先吸收除去干擾組分,經(jīng)空氣或充分經(jīng)空氣或充分 的的O2燃燒后燃燒后,測測V縮 縮、 、VO2、VCO2,列出相列出相 關(guān)的方程式求解。關(guān)的方程式求解。 2021/2/646 二元可燃燒氣體含量測定表二元可燃燒氣體含量測定表 O2HCO2OCH 2224 22 CO2O2CO COCH縮 2 1 1 2 4 VVV COCHCO 42 VVV COCHO 2 1 1 2 42 VVV 3 2 2 4 CO CH VV V 縮 3 2-4 2 CO CO 縮 VV V O2HCO2OCH 2224 O2HO2H 22

27、2 24 HCH縮 2 1 1 2 VVV 42 CHCO VV 242 HCHO 2 1 1 2 VVV 22 2 4 OH O CH 4 3 VVV VV V 縮 縮 、 22242 COOHCHCO 42 VVVVV、 3 42 2 242 CO HCHCO VV VVV 縮 、 2021/2/647 例例1: CH4、CO和和N2的混合氣的混合氣20.00mL。加一。加一 定量過量的定量過量的O2,燃燒后體積縮減燃燒后體積縮減21.00mL,生生 成成CO218.00mL,計算各種成分的含量計算各種成分的含量? 解解:反應(yīng)式反應(yīng)式: O2HCO2OCH 2224 , 22 CO2O2C

28、O COCH縮 2 1 1 2 4 VVV , COCHCO 42 VVV 得到得到: 00.21 2 1 1 2 COCH4 VV 解聯(lián)立方程式得到解聯(lián)立方程式得到: 2.00mL mL00.10 mL00. 8 24 NCOCH VVV， 則則: 10.00%1000. 0)N( 40.00%4000. 0)CH( %00.505000. 0 00.20 00.10 (CO) 24 ， ， 00.18 COCH4 VV 2021/2/648 例例2:含含CH4、H2和和N2的混合氣的混合氣20.00mL。精確。精確 加入空氣加入空氣80.00mL。燃燒后用。燃燒后用KOH溶液吸收生成溶液吸

29、收生成 的的CO2,剩余氣體的體積為剩余氣體的體積為68.00 mL,再用沒食子酸再用沒食子酸 的堿溶液吸收剩余的的堿溶液吸收剩余的O2后后,體積為體積為66.28mL。計算。計算 混合氣體中混合氣體中CH4、H2和和N2的體積含量的體積含量? O2HO2H O2HCO2OCH 2222224 ，解： （1）求消耗）求消耗O2的體積為的體積為:燃燒前準(zhǔn)確加入燃燒前準(zhǔn)確加入 80. 00mL空氣空氣,空氣中含空氣中含O220.90 ,所以所以 加入的加入的O2的體積是的體積是: mL72.16%90.200 .80 2 O V 2021/2/649 燃燒后吸收法測得燃燒后吸收法測得O2: mL7

30、2. 128.660 .68 2 O V 則消耗的則消耗的O2為為: mL00.1572. 172.16 2 O V （1） mL00.152 2 1 CH H 42 CHH 42 VV 氧體積為：耗， 2021/2/650 （2）再求）再求 2 CO VV和 總縮 燃燒后除去燃燒后除去CO2后剩余體積為后剩余體積為68.00mL,所以燃所以燃 燒中的總體積縮減與生成燒中的總體積縮減與生成CO2的總體積的和共為的總體積的和共為 100-68.00=32.00mL。 其中其中: 42 CHH縮 2 2 3 VVV 總 , 42 CHCO 0 VV 即即: 0 .32 2 3 2 424 CHHC

31、H VVV （2） 解（解（1）（）（2）聯(lián)立方程得到）聯(lián)立方程得到: mL97. 2 mL33. 4 mL70.12 242 NCHH VVV則， 則則: %85. 41)(N %65. 12)(CH %5 .63 00.20 7 .12 )(H 242 ， 2021/2/651 （四）（四） 燃燒法燃燒法 燃燒法共分為三類燃燒法共分為三類: : 爆燃法、緩燃法、氧化銅燃燒法爆燃法、緩燃法、氧化銅燃燒法。 幾個概念幾個概念: : 爆炸上限爆炸上限: :使可燃性氣體能引起爆炸的最高含量使可燃性氣體能引起爆炸的最高含量( (含量指可含量指可 燃性氣體與空氣或氧氣的濃度關(guān)系百分比燃性氣體與空氣或氧

32、氣的濃度關(guān)系百分比) )。 爆炸下限爆炸下限: :使可燃性氣體能引起爆炸的最低含量。使可燃性氣體能引起爆炸的最低含量。 爆炸極限爆炸極限: :爆炸上限和爆炸下限之間的范圍。爆炸上限和爆炸下限之間的范圍。 2021/2/652 例如例如: 氫氣的爆炸極限是氫氣的爆炸極限是:4.1 74.2 。即氫氣在空氣中的體積占。即氫氣在空氣中的體積占4.174.2 時時,此混合氣體有爆炸性。下限以下可此混合氣體有爆炸性。下限以下可 避免爆炸避免爆炸,上限以上氧氣不足上限以上氧氣不足,可燃?xì)饪扇細(xì)?體不能完全燃燒。體不能完全燃燒。 2021/2/653 爆燃法（爆炸燃燒法）爆燃法（爆炸燃燒法）: 可燃?xì)怏w與空或氧氣混合可燃?xì)怏w與空或氧氣混合,其比例其比例 能使可燃?xì)怏w完全燃燒且在爆炸極限內(nèi)能使可燃?xì)怏w完全燃燒且在爆炸極限內(nèi) 的方法的方法 。 特點特點:所需時間最少即快速。爆炸極所需時間最少即快速。爆炸極 限在工業(yè)生成防火防爆工作中極重要的限在工業(yè)生成防火防爆工作中極重要的 意義意義 。 2021/2/654 緩燃法緩燃法( (緩慢燃燒法緩慢燃燒法) :) : 可燃?xì)怏w與空氣或氧氣混合可燃?xì)怏w與空氣或氧氣混