矿井瓦斯专用检测仪
一、矿井气形成
矿井瓦斯是井下有害气体的总称。这些气体中的主要成分是沼气,通常所谓矿井瓦斯,就是指沼气,是古代植物在成煤过程中,经***作用,植物的纤维质分解产生CH4气体 ,及煤在高温、高压的地质作用缺氧的状态下,产生一定的干馏气体。如:CO、CO2、C2H2、C2H4、C2H6。痕量的H2、SO2、H2S(不检测)和矿井通风气 O2、N2组成。
二、矿井气的危险性
矿井瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体。它难溶于水,扩散性比空气高。瓦斯***,但当浓度高时,会引起窒息。当其在空气中具有一定浓度(5%~16%),并遇到高温(650~750℃)时能引起爆炸,CO气使人员中毒,C2H2、C2H4、C2H6气会使煤层自燃。对安全生产威胁很大, 对矿井瓦斯的监控是不可忽视。
三、矿井气的监测要求
国家要求监测成份及浓度范围
成份 | O2 | N2 | CH4 | CO | CO2 | C2H6 | C2H4 | C2H2 |
测定范围( %) | 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、仪器配置
气相色谱仪:GC-2060.主机+双FID放大器+TCD检测器
转化炉、十通阀自动进样器、三信号输出口及专用填充柱
五、分析原理及方法
仪器采用TCD,双FID检测器,填充柱系统,甲烷转化装置,通过十通阀自动进样,实现一次进样对矿井瓦斯进行全分析。对O2、 N2用TCD检测器进行检测,由于FID对CO、CO2不响应,所以要将CO、CO2在高温、镍触酶催化下和H2反应转化成CH4,在FIDⅠ上检测,反应式如下:
CO+3H2=CH4+H2O CO2+4H2=CH4+2H2O
CH4、C2H4 、C2H6 、C2H2在FIDⅡ检测,对仪器进行改造,FID出二张谱图,TCD出一张谱图。
六、分析条件
恒温分析:
柱温:60℃ FID:140℃ TCD:120℃
转化炉:360℃ 桥流:120A 流速:35ml/min
进样量:1ml FID灵敏度根据样品含量高低循环自动改变
七、仪器技术指标
温度控制:
柱室: 室温~400℃
转化: 室温~400℃
FID检测器 : 室温~400℃
TCD检测器: 室温~400℃
工作电压: AC 220±10% 50HZ
工作电流: 1***
消耗功率: 2500W
热导检测器灵敏度≥5000mv•ml/mg,氢焰检测器检出限≤1.0×10-11g/s;
系统精度:≤1%
八、仪器使用条件
1. 电源电压:220V~±22V 50Hz±0.5Hz
2. 额定功率:≤2500W
3. 环境温度:+5°C~+35°C
4. 相对湿度:≤85%
5. 仪器安放场合不得有腐蚀性气体及有影响正常工作的电场或磁场存在,仪器安放工作台应稳固,不得有振动,离氢气瓶2m以内不得有电炉和火种。