一種鐵礦碳硫含量分析設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鐵礦碳硫含量分析設(shè)備，包括燃燒爐、進氣裝置、定硫裝置、定碳裝置、第一導(dǎo)氣裝置、第二導(dǎo)氣裝置、尾氣回收裝置，燃燒爐通過進氣裝置與定硫裝置連接，定硫裝置通過第一導(dǎo)氣裝置與定碳裝置連接，定碳裝置通過第二導(dǎo)氣裝置與尾氣回收裝置連接，鐵礦試樣經(jīng)燃燒后的爐氣經(jīng)由進氣裝置通入預(yù)置有淀粉溶液的檢測瓶內(nèi)，采用碘鉀溶液滴定，通過光檢測器檢測檢測瓶中溶液的顏色變化確定全硫含量，然后爐氣進入定碳裝置的量氣管中測量二氧化碳氣體體積來確定碳含量。本發(fā)明提出的鐵礦碳硫含量分析設(shè)備，能夠依次通過滴定法檢測鐵礦試樣中的全硫含量，然后利用氣體自動容量法通過非恒壓讀數(shù)法測定碳含量，操作簡單，測量精確度高。
【專利說明】一種鐵礦碳硫含量分析設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵礦材料成分分析【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鐵礦碳硫含量分析設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]在鐵礦開采領(lǐng)域，需要對試樣進行組分含量進行測定分析，尤其是試樣中的碳和硫含量，是評價材料的質(zhì)量的重要指標，同時這些材料中所含的碳和硫經(jīng)燃燒產(chǎn)生含硫氣體以及含碳氣體，其為大氣污染的主要成分之一，因此，材料中的碳和硫含量的分析受到廣泛重視。
[0003]通常，采用定硫儀檢測鐵礦試樣中的全硫含量利用庫倫滴定法，通過將試樣燃燒產(chǎn)生的氣體通入電解池，檢測電極間的電位變化來確定試樣中的全硫含量，但是，電解池中的電位變化影響因素較多，同時電解池中的電解液和電極發(fā)生電解現(xiàn)象后，容易被腐蝕污染，以致大大影響定硫儀的檢測精度。而采用定碳儀器檢測鐵礦樣品中的碳含量是通過將固體粉末樣品燃燒，試樣中含有的碳生成二氧化碳，然后通過二氧化碳氣體對紅外光進行吸收來確定，這種儀器工作精度要求高，容易影響檢測結(jié)果的精度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種鐵礦碳硫含量分析設(shè)備，能夠?qū)﹁F礦試樣中的碳硫含量進行分析，操作簡單，檢測精度高。
[0005]本發(fā)明提出的一種鐵礦碳硫含量分析設(shè)備，包括:燃燒爐、進氣裝置、定硫裝置、定碳裝置、第一導(dǎo)氣裝置、第二導(dǎo)氣裝置、尾氣回收裝置；
[0006]燃燒爐用于將燃燒檢測試樣；
[0007]定硫裝置用于檢測試樣中的全硫含量包括檢測瓶、淀粉儲液瓶、進液管、碘鉀儲液瓶、連接管、滴定管和光檢測器，檢測瓶上設(shè)有氣體入口、氣體出口、第一進液口、第二進液口、廢液出口，光檢測器用于檢測檢測瓶內(nèi)溶液的顏色變化，進液管一端密封連接在檢測瓶的第一進液口處，另一端與淀粉儲液瓶密封連通，進液管上設(shè)有第一控制閥，滴定管位于檢測瓶上方，其一端連接在檢測瓶的第二進液口處，另一端通過連接管與碘鉀儲液瓶連接，滴定管上設(shè)有第二控制閥，連接管上設(shè)有第三控制閥；
[0008]定碳裝置包括量氣管、水準瓶、氧氣瓶，水準瓶上頂部設(shè)有第一通氣管且底部設(shè)有第一流體開口，第一通氣管遠離水準瓶的一端密封連接氧氣瓶，第一通氣管上設(shè)有第四控制閥，第四控制閥用于控制水準瓶封閉、通氧氣或通大氣，水準瓶內(nèi)部設(shè)有第一傳感器，第一傳感器用于檢測水準瓶內(nèi)的液位，量氣管管體上設(shè)有按照氣體狀態(tài)方程制定的標尺，量氣管頂部設(shè)有第二流體開口且底部設(shè)有第三流體開口，第二流體開口處設(shè)有第二通氣管上設(shè)有第五控制閥，第五控制閥用于控制量氣管與大氣連通，第三流體開口處設(shè)有流體連通管，流體連通管遠離量氣管的一端密封連接在水準瓶的第一流體開口處，量氣管內(nèi)部設(shè)有第二傳感器，第二傳感器用于檢測量氣管內(nèi)的液位；
[0009]尾氣回收裝置用于回收經(jīng)定碳裝置檢測后的尾氣；
[0010]進氣裝置一端密封連接在檢測瓶的氣體入口處，另一端與燃燒爐密封連通，進氣裝置用于將燃燒爐中產(chǎn)生的爐氣引入檢測瓶中，進氣裝置上設(shè)有流量測量裝置；
[0011]第一導(dǎo)氣裝置一端密封連接在檢測瓶的氣體出口處，另一端連接在量氣管上方并與量氣管密封連通，第一導(dǎo)氣裝置用于將爐氣從檢測瓶引入量氣管內(nèi)，第一導(dǎo)氣裝置上設(shè)有第六控制閥；
[0012]第二導(dǎo)氣裝置一端連接在量氣管上方并與量氣管密封連通，另一端連接尾氣回收裝置，第二導(dǎo)氣裝置用于將爐氣從量氣管引入尾氣回收裝置，第二導(dǎo)氣裝置上設(shè)有第七控制閥。
[0013]優(yōu)選地，進氣裝置上設(shè)有過濾裝置。
[0014]優(yōu)選地，第四控制閥為三通電磁閥。
[0015]優(yōu)選地，尾氣回收裝置內(nèi)設(shè)有尾氣回收液。
[0016]優(yōu)選地，尾氣回收液為質(zhì)量分數(shù)為40%的氫氧化鉀溶液。
[0017]優(yōu)選地，水準瓶內(nèi)設(shè)有酸性水溶液。
[0018]優(yōu)選地，酸性水溶液采用添加有甲基橙的濃硫酸稀釋溶液。
[0019]本發(fā)明中，所提出的鐵礦碳硫含量分析設(shè)備，包括燃燒爐、進氣裝置、定硫裝置、定碳裝置、第一導(dǎo)氣裝置、第二導(dǎo)氣裝置、尾氣回收裝置，燃燒爐通過進氣裝置與定硫裝置連接，定硫裝置通過第一導(dǎo)氣裝置與定碳裝置連接，定碳裝置通過第二導(dǎo)氣裝置與尾氣回收裝置連接，鐵礦試樣經(jīng)燃燒后的爐氣經(jīng)由進氣裝置通入預(yù)置有淀粉溶液的檢測瓶內(nèi)，采用碘鉀溶液滴定，通過光檢測器檢測檢測瓶中溶液的顏色變化確定全硫含量，然后爐氣進入定碳裝置的量氣管中測量二氧化碳氣體體積，從而確定碳含量，最終進入尾氣回收裝置回收尾氣。通過上述優(yōu)化設(shè)計的鐵礦碳硫含量分析設(shè)備，能夠依次通過滴定法檢測鐵礦試樣中的全硫含量，然后利用氣體自動容量法通過非恒壓讀數(shù)法測定碳含量，操作簡單，測量精確度高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明提出的一種鐵礦碳硫含量分析設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種鐵礦碳硫含量分析設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]參照圖1，本發(fā)明提出的一種鐵礦碳硫含量分析設(shè)備，包括:燃燒爐1、進氣裝置2、定硫裝置3、定碳裝置4、第一導(dǎo)氣裝置5、第二導(dǎo)氣裝置6、尾氣回收裝置7 ；
[0023]燃燒爐I用于將燃燒檢測試樣；
[0024]定硫裝置3用于檢測試樣中的全硫含量包括檢測瓶31、淀粉儲液瓶32、進液管33、碘鉀儲液瓶34、連接管35、滴定管36和光檢測器37，檢測瓶31上設(shè)有氣體入口、氣體出口、第一進液口、第二進液口、廢液出口，光檢測器37用于檢測檢測瓶31內(nèi)溶液的顏色變化，進液管33 —端密封連接在檢測瓶31的第一進液口處，另一端與淀粉儲液瓶密封連通，進液管33上設(shè)有第一控制閥331，滴定管36位于檢測瓶31上方，其一端連接在檢測瓶31的第二進液口處，另一端通過連接管35與碘鉀儲液瓶34連接，滴定管36上設(shè)有第二控制閥361，連接管35上設(shè)有第三控制閥351 ；
[0025]定碳裝置4包括量氣管41、水準瓶42、氧氣瓶43，水準瓶42內(nèi)設(shè)有酸性水溶液，其中酸性水溶液采用將2份濃硫酸滴加至1000份蒸餾水中，然后滴加0.1 %的甲基橙溶液，直至酸性水溶液呈橙紅色，水準瓶42上頂部設(shè)有第一通氣管421且底部設(shè)有第一流體開口，第一通氣管421遠離水準瓶42的一端密封連接氧氣瓶43，第一通氣管421上設(shè)有三通電磁閥422，三通電磁閥422用于控制水準瓶封閉、通氧氣或通大氣，水準瓶42內(nèi)部設(shè)有第一傳感器423，第一傳感器423用于檢測水準瓶42內(nèi)的液位，量氣管41管體上設(shè)有按照氣體狀態(tài)方程制定的標尺，量氣管41頂部設(shè)有第二流體開口且底部設(shè)有第三流體開口，第二流體開口處設(shè)有第二通氣管411上設(shè)有第四控制閥412，第四控制閥412用于控制量氣管41與大氣連通，第三流體開口處設(shè)有流體連通管412，流體連通管413遠離量氣管41的一端密封連接在水準瓶42的第一流體開口處，量氣管41內(nèi)部設(shè)有第二傳感器414，第二傳感器414用于檢測量氣管41內(nèi)的液位；
[0026]尾氣回收裝置7用于回收經(jīng)定碳裝置4檢測后的尾氣，尾氣回收裝置7內(nèi)設(shè)有尾氣回收液，由于尾氣為以二氧化碳氣體為主的酸性氣體，因此采用的尾氣回收液為質(zhì)量分數(shù)為40%的氫氧化鉀溶液；
[0027]進氣裝置2 —端密封連接在檢測瓶31的氣體入口處，另一端與燃燒爐I密封連通，進氣裝置2用于將燃燒爐中產(chǎn)生的爐氣引入檢測瓶31中，進氣裝置2上設(shè)有流量測量裝置21和過濾裝置22，過濾裝置22用于去除爐氣中的粉塵雜質(zhì)；
[0028]第一導(dǎo)氣裝置5 —端密封連接在檢測瓶31的氣體出口處，另一端連接在量氣管41上方并與量氣管41密封連通，第一導(dǎo)氣裝置5用于將爐氣從檢測瓶31引入量氣管41內(nèi)，第一導(dǎo)氣裝置5上設(shè)有第五控制閥51 ；
[0029]第二導(dǎo)氣裝置6 —端連接在量氣管41上方并與量氣管41密封連通，另一端連接尾氣回收裝置7，第二導(dǎo)氣裝置6用于將爐氣從量氣管41引入尾氣回收裝置7，第二導(dǎo)氣裝置6上設(shè)有第六控制閥61。
[0030]采用本實施例的鐵礦定碳分析儀對鐵礦試樣中的碳含量進行分析的過程中，首先進行的準備工作，淀粉儲液瓶32通過進液管向檢測瓶內(nèi)預(yù)加5mL的0.8g/L的淀粉溶液，碘鉀儲液瓶經(jīng)由連接管向滴定管內(nèi)預(yù)加碘鉀溶液，同時打開三通電磁閥，氧氣瓶通過第一通氣管向水準瓶內(nèi)加壓，水準瓶內(nèi)酸性水溶液液面下降，酸性水溶液通過量氣管的流體連通管進入量氣管內(nèi)并且在量氣管內(nèi)液面上升，同時打開第四控制閥，使量氣管液面上方的氣體排出，當?shù)诙何粋鞲衅鳈z測到液面上升至第二閾值高度時，準備程序結(jié)束；
[0031]然后將待檢測樣品放置在燃燒爐內(nèi)，向燃燒爐內(nèi)通入氧氣在1300°C下高溫加熱試樣，所產(chǎn)生的爐氣進入進氣裝置，依次通過除塵器內(nèi)凈化，然后通過流量測量器的爐氣進入檢測瓶內(nèi)的淀粉溶液中，使得淀粉溶液的顏色發(fā)生變化，光檢測器檢測到淀粉溶液顏色變化，根據(jù)光檢測器的檢測信號采用滴定管向檢測瓶內(nèi)快速滴定，當檢測信號變化到預(yù)設(shè)閾值時，通過調(diào)節(jié)第二控制閥，降低滴定速度，當檢測信號回到初始起點時，關(guān)閉第二控制閥，滴定結(jié)束，通過所消耗的淀粉溶液和碘鉀溶液的量得出樣品的全硫含量；
[0032]隨后打開第五控制閥，爐氣通過第一導(dǎo)氣裝置進入量氣管內(nèi)，使量氣管內(nèi)的液面下降，水準瓶內(nèi)液面上升，然后打開第五控制閥和三通電磁閥，控制量氣管和水準瓶上部均通大氣，使量氣管液面和水準瓶液面與量氣管上標尺零點位于同一水平面上，再次打開三通電磁閥和第四控制閥，氧氣瓶向水準瓶內(nèi)加壓，使酸性水溶液推動量氣管內(nèi)的氣體通過第二導(dǎo)氣裝置進入尾氣回收裝置內(nèi)，由尾氣回收液吸收，當?shù)诙何粋鞲衅鳈z測到量氣管液面再次上升至第二閾值高度時，結(jié)束回收。
[0033]在本實施例中，所提出的鐵礦碳硫含量分析設(shè)備，包括燃燒爐、進氣裝置、定硫裝置、定碳裝置、第一導(dǎo)氣裝置、第二導(dǎo)氣裝置、尾氣回收裝置，燃燒爐通過進氣裝置與定硫裝置連接，定硫裝置通過第一導(dǎo)氣裝置與定碳裝置連接，定碳裝置通過第二導(dǎo)氣裝置與尾氣回收裝置連接，鐵礦試樣經(jīng)燃燒后的爐氣經(jīng)由進氣裝置通入預(yù)置有淀粉溶液的檢測瓶內(nèi)，采用碘鉀溶液滴定，通過光檢測器檢測檢測瓶中溶液的顏色變化確定全硫含量，然后爐氣進入定碳裝置的量氣管中測量二氧化碳氣體體積，從而確定碳含量，最終進入尾氣回收裝置回收尾氣。通過上述優(yōu)化設(shè)計的鐵礦碳硫含量分析設(shè)備，能夠依次通過滴定法檢測鐵礦試樣中的全硫含量，然后利用氣體自動容量法通過非恒壓讀數(shù)法測定碳含量，操作簡單，測量精確度高。
[0034]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵礦碳硫含量分析設(shè)備，其特征在于，包括:燃燒爐(I)、進氣裝置(2)、定硫裝置(3)、定碳裝置(4)、第一導(dǎo)氣裝置(5)、第二導(dǎo)氣裝置￠)、尾氣回收裝置(7)； 燃燒爐(I)用于將燃燒檢測試樣； 定硫裝置(3)用于檢測試樣中的全硫含量包括檢測瓶(31)、淀粉儲液瓶(32)、進液管(33)、碘鉀儲液瓶(34)、連接管(35)、滴定管(36)和光檢測器(37)，檢測瓶(32)上設(shè)有氣體入口、氣體出口、第一進液口、第二進液口、廢液出口，光檢測器(37)用于檢測檢測瓶內(nèi)溶液的顏色變化，進液管(33) —端密封連接在檢測瓶(31)的第一進液口處，另一端與淀粉儲液瓶(32)密封連通，進液管(33)上設(shè)有第一控制閥(331)，滴定管(36)位于檢測瓶(32)上方，其一端連接在檢測瓶(31)的第二進液口處，另一端通過連接管(35)與碘鉀儲液瓶(34)連接，滴定管(36)上設(shè)有第二控制閥(361)，連接管(35)上設(shè)有第三控制閥(351)；定碳裝置(4)包括量氣管(41)、水準瓶(42)、氧氣瓶(43)，水準瓶(42)上頂部設(shè)有第一通氣管(421)且底部設(shè)有第一流體開口，第一通氣管(421)遠離水準瓶(42)的一端密封連接氧氣瓶(43)，第一通氣管(421)上設(shè)有第四控制閥(422)，第四控制閥(422)用于控制水準瓶(42)封閉、通氧氣或通大氣，水準瓶(42)內(nèi)部設(shè)有第一傳感器(423)，第一傳感器(423)用于檢測水準瓶(42)內(nèi)的液位，量氣管(41)管體上設(shè)有按照氣體狀態(tài)方程制定的標尺，量氣管(41)頂部設(shè)有第二流體開口且底部設(shè)有第三流體開口，第二流體開口處設(shè)有第二通氣管(411)上設(shè)有第五控制閥(412)，第五控制閥(412)用于控制量氣管(41)與大氣連通，第三流體開口處設(shè)有流體連通管(413)，流體連通管(413)遠離量氣管(41)的一端密封連接在水準瓶(42)的第一流體開口處，量氣管(41)內(nèi)部設(shè)有第二傳感器(414)，第二傳感器(414)用于檢測量氣管(41)內(nèi)的液位； 尾氣回收裝置(7)用于回收經(jīng)定碳裝置(4)檢測后的尾氣； 進氣裝置(2) —端密封連接在檢測瓶(31)的氣體入口處，另一端與燃燒爐(I)密封連通，進氣裝置(2)用于將燃燒爐(I)中產(chǎn)生的爐氣引入檢測瓶(31)中，進氣裝置(2)上設(shè)有流量測量裝置(21)； 第一導(dǎo)氣裝置(5) —端密封連接在檢測瓶(31)的氣體出口處，另一端連接在量氣管(41)上方并與量氣管(41)密封連通，第一導(dǎo)氣裝置(5)用于將爐氣從檢測瓶(31)引入量氣管(41)內(nèi)，第一導(dǎo)氣裝置(5)上設(shè)有第六控制閥(51)； 第二導(dǎo)氣裝置(6) —端連接在量氣管(41)上方并與量氣管(41)密封連通，另一端連接尾氣回收裝置(7)，第二導(dǎo)氣裝置(6)用于將爐氣從量氣管(41)引入尾氣回收裝置(7)，第二導(dǎo)氣裝置(6)上設(shè)有第七控制閥(61)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵礦碳硫含量分析設(shè)備，其特征在于，進氣裝置上設(shè)有過濾裝置(22)，過濾裝置用于去除爐氣中的粉塵雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵礦碳硫含量分析設(shè)備，其特征在于，第四控制閥(422)為三通電磁閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵礦碳硫含量分析設(shè)備，其特征在于，尾氣回收裝置(7)內(nèi)設(shè)有尾氣回收液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵礦定碳分析儀，其特征在于，尾氣回收液為質(zhì)量分數(shù)為40%的氫氧化鉀溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵礦定碳分析儀，其特征在于，水準瓶(42)內(nèi)設(shè)有酸性水溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鐵礦定碳分析儀，其特征在于，酸性水溶液采用添加有甲基橙的濃硫酸稀釋溶液。
【文檔編號】G01N21/79GK104280393SQ201410582234
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】陳進 申請人:合肥卓越分析儀器有限責任公司