闡述定硫儀的構(gòu)成及其工作原理
點(diǎn)擊次數(shù)：3065次 更新時(shí)間：2012-09-14
定硫儀的構(gòu)成
定硫儀部件結(jié)構(gòu)及功能定硫儀主要包括高溫裂解爐、送樣機(jī)構(gòu)、電解池和攪拌器、空氣凈化系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。
結(jié)構(gòu)及各部件功能
1、控制系統(tǒng)：
單片機(jī)控制和通用計(jì)算機(jī)控制兩種，主要用于運(yùn)行測(cè)硫程序,提供人機(jī)界面；并對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;庫(kù)侖電量的、積分和硫含量的計(jì)算;結(jié)果的顯示，打印和保存；并發(fā)出各種控制命令，控制整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2、高溫裂解爐：
爐體及外殼：保溫隔熱硅碳管：（雙螺紋）加熱元件剛玉管：隔離，捕集氣體，送樣通道熱電偶：溫度傳感器石英舟：試樣載體
3、送樣機(jī)構(gòu)：
送樣機(jī)構(gòu)由可逆電機(jī)、齒條、送樣桿及限位開(kāi)關(guān)組成，其作用是向高溫爐中送（退）試樣。
4、電解池：
⑴電解池主要用于全硫測(cè)定過(guò)程中的庫(kù)侖滴定，電解池采用容積為400ml的有機(jī)玻璃制成，蓋與殼體之間用橡膠密封，并用四只螺絲固定。在蓋上有一對(duì)Pt22（鉑）指示電極（15mm）和一對(duì)Pt（鉑）電解電極（150mm）；每對(duì)電極片相互平行，且兩對(duì)電極成一條直線。
⑵電解池內(nèi)有一攪拌子，它由攪拌器上的磁塊旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而使電解液旋轉(zhuǎn)，達(dá)到攪拌的作用。
⑶氣體過(guò)濾器：使氣體分散成很多小的氣泡，增加氣體與電解液的接觸面積達(dá)到氣體充分吸收的效果。
5、磁力攪拌器：磁力攪拌器是由馬達(dá)、控制電路和一對(duì)方型磁鐵組成，通過(guò)旋轉(zhuǎn)的磁力帶動(dòng)電解池內(nèi)的攪拌子轉(zhuǎn)動(dòng)，一方面使SO2氣體充分吸收，另一方面使陽(yáng)極上析出的碘和溴迅速擴(kuò)散。
6、空氣凈化系統(tǒng)該部分由電磁泵，流量計(jì)（0~1000ml/min）,干燥器，二通閥等組成，其作用是對(duì)進(jìn)高溫爐中的空氣和進(jìn)入電磁泵的空氣進(jìn)行凈化處理：形成干燥純凈的空氣氣氛。
⑴電磁泵：電磁泵由變壓器、振動(dòng)片、磁鐵、皮碗組成，工作原理是利用電磁的作用，使振動(dòng)片振動(dòng)來(lái)回壓縮皮碗，產(chǎn)生壓縮氣體，實(shí)現(xiàn)吸氣與排氣作用，該泵有兩路氣道，可單獨(dú)進(jìn)氣和出氣。電磁泵的作用是：其一是把高溫爐中含有SO2的氣體抽入電解池中進(jìn)行電解。其二是經(jīng)處理干燥純凈的空氣供給高溫爐作為SO2氣體的載體。
⑵流量計(jì)：流量計(jì)也叫玻璃流量計(jì)，配有針開(kāi)閥用以調(diào)節(jié)空氣流量，內(nèi)有一金屬浮子，指示氣體流量，試驗(yàn)時(shí)把氣流量調(diào)節(jié)至1000ml/min左右。流量計(jì)的作用是用于調(diào)節(jié)和指示氣體流量。
⑶干燥器：干燥器是由三根有機(jī)玻璃管組成，其中兩根裝上變色硅膠，主要是吸收空氣中定硫儀培訓(xùn)教材5水份，另外一根裝入氫氧化鈉（粒狀或片狀）主要是吸收空氣中的酸性氣體。
⑷過(guò)濾器：主要是防止高溫爐中灰渣進(jìn)入電解池，而堵塞電解池杯的玻璃熔板，影響正常試驗(yàn)。
定硫儀的性能特點(diǎn)
采用一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，去掉了通用電腦和打印機(jī)，大大縮小了體積和占地面積，同時(shí)也降低了故障率。
采用16位單片機(jī)控制。配以大屏幕圖形液晶顯示器，全部信息及菜單均用漢字顯示，一目了然，操作簡(jiǎn)單。
整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，外形美觀、精致，性能穩(wěn)定，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
具有開(kāi)機(jī)自診斷功能，對(duì)部分關(guān)鍵硬件進(jìn)行自檢，即時(shí)報(bào)告可能的故障，使儀器處于*工作狀態(tài)。
留有通訊接口，可以將測(cè)試過(guò)程的數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果實(shí)時(shí)地送入微機(jī)顯示、保存、打印。
氣泵和攪拌自動(dòng)開(kāi)啟避免人為出錯(cuò)，具有極為方便的更換干燥劑的裝置。
定硫儀的工作原理：
定硫儀根據(jù)庫(kù)侖滴定法原理，煤樣在1150℃高溫條件及催化劑的作用下，在凈化過(guò)的空氣流中燃燒，煤中各種形態(tài)的硫均被燃燒分解為SO2和少量SO3氣體，而被凈化過(guò)的空氣流帶到電解池內(nèi),生成H2SO3或少量H2SO4，H2SO3立即被電解液中的I2（Br2）氧化成H2SO4，結(jié)果溶液中的I2（Br2）減少而I（Br）增加，破壞了電解液的平衡狀態(tài)，指示電極間的電位升高，儀器自動(dòng)判斷啟動(dòng)電解，并根據(jù)指示電極上的電位高低，控制與之對(duì)應(yīng)的電解電流的大小與時(shí)間，使電解電極上生成的I2（Br2）與H2SO3反應(yīng)所消耗的數(shù)量相等，從而使電解液重新回到平衡狀態(tài)，重復(fù)些過(guò)程，直到試驗(yàn)結(jié)束。zui后，儀器根據(jù)對(duì)電解產(chǎn)生I2（Br2）所耗用電量的積分，再根據(jù)法拉弟電解定律計(jì)算試樣中全硫的含量。
定硫儀部件結(jié)構(gòu)及功能定硫儀主要包括高溫裂解爐、送樣機(jī)構(gòu)、電解池和攪拌器、空氣凈化系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。
結(jié)構(gòu)及各部件功能
1、控制系統(tǒng)：
單片機(jī)控制和通用計(jì)算機(jī)控制兩種，主要用于運(yùn)行測(cè)硫程序,提供人機(jī)界面；并對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;庫(kù)侖電量的、積分和硫含量的計(jì)算;結(jié)果的顯示，打印和保存；并發(fā)出各種控制命令，控制整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2、高溫裂解爐：
爐體及外殼：保溫隔熱硅碳管：（雙螺紋）加熱元件剛玉管：隔離，捕集氣體，送樣通道熱電偶：溫度傳感器石英舟：試樣載體
3、送樣機(jī)構(gòu)：
送樣機(jī)構(gòu)由可逆電機(jī)、齒條、送樣桿及限位開(kāi)關(guān)組成，其作用是向高溫爐中送（退）試樣。
4、電解池：
⑴電解池主要用于全硫測(cè)定過(guò)程中的庫(kù)侖滴定，電解池采用容積為400ml的有機(jī)玻璃制成，蓋與殼體之間用橡膠密封，并用四只螺絲固定。在蓋上有一對(duì)Pt22（鉑）指示電極（15mm）和一對(duì)Pt（鉑）電解電極（150mm）；每對(duì)電極片相互平行，且兩對(duì)電極成一條直線。
⑵電解池內(nèi)有一攪拌子，它由攪拌器上的磁塊旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而使電解液旋轉(zhuǎn)，達(dá)到攪拌的作用。
⑶氣體過(guò)濾器：使氣體分散成很多小的氣泡，增加氣體與電解液的接觸面積達(dá)到氣體充分吸收的效果。
5、磁力攪拌器：磁力攪拌器是由馬達(dá)、控制電路和一對(duì)方型磁鐵組成，通過(guò)旋轉(zhuǎn)的磁力帶動(dòng)電解池內(nèi)的攪拌子轉(zhuǎn)動(dòng)，一方面使SO2氣體充分吸收，另一方面使陽(yáng)極上析出的碘和溴迅速擴(kuò)散。
6、空氣凈化系統(tǒng)該部分由電磁泵，流量計(jì)（0~1000ml/min）,干燥器，二通閥等組成，其作用是對(duì)進(jìn)高溫爐中的空氣和進(jìn)入電磁泵的空氣進(jìn)行凈化處理：形成干燥純凈的空氣氣氛。
⑴電磁泵：電磁泵由變壓器、振動(dòng)片、磁鐵、皮碗組成，工作原理是利用電磁的作用，使振動(dòng)片振動(dòng)來(lái)回壓縮皮碗，產(chǎn)生壓縮氣體，實(shí)現(xiàn)吸氣與排氣作用，該泵有兩路氣道，可單獨(dú)進(jìn)氣和出氣。電磁泵的作用是：其一是把高溫爐中含有SO2的氣體抽入電解池中進(jìn)行電解。其二是經(jīng)處理干燥純凈的空氣供給高溫爐作為SO2氣體的載體。
⑵流量計(jì)：流量計(jì)也叫玻璃流量計(jì)，配有針開(kāi)閥用以調(diào)節(jié)空氣流量，內(nèi)有一金屬浮子，指示氣體流量，試驗(yàn)時(shí)把氣流量調(diào)節(jié)至1000ml/min左右。流量計(jì)的作用是用于調(diào)節(jié)和指示氣體流量。
⑶干燥器：干燥器是由三根有機(jī)玻璃管組成，其中兩根裝上變色硅膠，主要是吸收空氣中定硫儀培訓(xùn)教材5水份，另外一根裝入氫氧化鈉（粒狀或片狀）主要是吸收空氣中的酸性氣體。
⑷過(guò)濾器：主要是防止高溫爐中灰渣進(jìn)入電解池，而堵塞電解池杯的玻璃熔板，影響正常試驗(yàn)。
定硫儀的性能特點(diǎn)
采用一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，去掉了通用電腦和打印機(jī)，大大縮小了體積和占地面積，同時(shí)也降低了故障率。
采用16位單片機(jī)控制。配以大屏幕圖形液晶顯示器，全部信息及菜單均用漢字顯示，一目了然，操作簡(jiǎn)單。
整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，外形美觀、精致，性能穩(wěn)定，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
具有開(kāi)機(jī)自診斷功能，對(duì)部分關(guān)鍵硬件進(jìn)行自檢，即時(shí)報(bào)告可能的故障，使儀器處于*工作狀態(tài)。
留有通訊接口，可以將測(cè)試過(guò)程的數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果實(shí)時(shí)地送入微機(jī)顯示、保存、打印。
氣泵和攪拌自動(dòng)開(kāi)啟避免人為出錯(cuò)，具有極為方便的更換干燥劑的裝置。
定硫儀的工作原理：
定硫儀根據(jù)庫(kù)侖滴定法原理，煤樣在1150℃高溫條件及催化劑的作用下，在凈化過(guò)的空氣流中燃燒，煤中各種形態(tài)的硫均被燃燒分解為SO2和少量SO3氣體，而被凈化過(guò)的空氣流帶到電解池內(nèi),生成H2SO3或少量H2SO4，H2SO3立即被電解液中的I2（Br2）氧化成H2SO4，結(jié)果溶液中的I2（Br2）減少而I（Br）增加，破壞了電解液的平衡狀態(tài)，指示電極間的電位升高，儀器自動(dòng)判斷啟動(dòng)電解，并根據(jù)指示電極上的電位高低，控制與之對(duì)應(yīng)的電解電流的大小與時(shí)間，使電解電極上生成的I2（Br2）與H2SO3反應(yīng)所消耗的數(shù)量相等，從而使電解液重新回到平衡狀態(tài)，重復(fù)些過(guò)程，直到試驗(yàn)結(jié)束。zui后，儀器根據(jù)對(duì)電解產(chǎn)生I2（Br2）所耗用電量的積分，再根據(jù)法拉弟電解定律計(jì)算試樣中全硫的含量。