矿井瓦斯气体含量气相色谱检测方法详细介绍:
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,经厌氧菌作用,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。瓦斯无毒,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, 对矿井瓦斯的监控绝对是不可忽视。
矿井气国家要求监测成份及浓度范围
成份 O2 N2 CH4 CO CO2 C2H6 C2H4 C2H2
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
三.仪器配置
仪器配置清单:
名称及配置
单位
数量
GC-2010煤炭系统专用气相色谱仪器:
双FID氢火焰检测器;TCD热导检测器;甲烷转化炉;填充柱进样系统;十通阀进样系统;信号输出专用接口。
台
1
色谱柱 分析O2 N2 CH4 CO CO2 C2H4 C2H6 C2H2
根
3
数据处理色谱工作站
套
1
标气 含 O2 N2 CH4 CO CO2 C2H4 C2H6 C2H2
瓶
1
氮气钢瓶及减压阀
瓶
1
氢气钢瓶及减压阀
瓶
1
空气钢瓶及减压阀
瓶
1
商用电脑
台
1
打印机
台
1
随机附件
套
1
四.井下瓦斯分析原理及方法
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 分析矿井瓦斯,对:O2, N2TCD检测 由于FID对CO,CO2不响应。所以要将CO,CO2在高温下,在镍触酶催化下和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 C2H2FIDⅡ检测,对仪器进行改造FID出二张谱图,TCD出一张谱图。
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
该系统集成化和自动化程度高,具有专用性强、功能齐全,结构设计合理、操作简单,分析精度高,分析周期短等优点,是煤矿气体全组份分析、矿井火灾监测分析、安全检查工作中不可缺少的重要装备。
瓦斯气体检测仪主要应用于:矿务局,煤矿瓦斯检测等。