采用真空加热测定煤中水分的方法技术

本发明专利技术涉及一种采用真空加热测定煤中水分的方法。目前还没有一种操作简单，测定效率高，测定结果精确度高的煤中水分的测定方法。本发明专利技术的步骤如下：称取一定质量的煤样置于真空加热干燥装置内，将真空加热干燥装置抽真空，再通过热传导和/或热辐射的方式对煤样加热进行干燥，使煤样的水分快速蒸发，达到快速干燥的目的；真空环境大大降低了煤样中游离水的沸点，并快速抽出汽化的蒸汽，在煤样周围形成负压状态，煤样颗粒内外层之间及表面与周围介质之间形成较大的湿度梯度，加快汽化速率；将煤样在设定的真空度和温度下干燥到质量恒定，根据煤样干燥后损失的质量计算出煤中水分的质量分数。本发明专利技术的操作简单，测定效率高，测定结果精确度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种采用真空加热测定煤中水分的方法，属于煤炭检测方法，适用于各种煤炭类别、品种，不仅满足粒度小于13mm或6mm全水分煤样的全水分测定，而且满足粒度小于0.2mm的一般分析试验煤样水分的测定，还适用于上述煤样的干燥。
技术介绍
众所周知，年轻烟煤和褐煤易被氧化。为此，在测定褐煤的水分时，国家标准GB/T 211和GB/T 212特别要求鼓风干燥箱通入氮气（惰性气体）。普通鼓风干燥测定褐煤的全水分煤样、一般分析试验煤样的水分时，需通入氮气，而且需加热到（105-110）℃；测定其他煤样时，干燥时间略有差异，不通入氮气，其他同褐煤。此外，不同煤炭试样的粒度不尽一致，样品最大粒度为13mm，最小可小于0.2mm，粉末性特征较为明显。对易氧化煤、空气干燥作为全水分测定一部分的煤样以及用于测定发热量、粘结性、膨胀性等参数/项目的煤样，是不能在高于40℃的温度下进行干燥的，在一定程度上影响了测定的精度。虽然现在也有其他用于测定煤中水分的方法，如公开日为2015年12月02日，公开号为CN105115852A的中国专利中，公开了一种煤的最高内在水分测定方法，但是该方法的操作较为复杂。目前还没有一种操作简单，测定效率高，测定结果精确度高的煤中水分的测定方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种操作简单，测定效率高，测定结果精确度高的采用真空加热测定煤中水分的方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：该采用真空加热测定煤中水分的方法的特点在于：所述方法的步骤如下：称取一定质量的煤样，将煤样置于真空加热干燥装置内，然后将真空加热干燥装置中的真空度降至94kPa（压力为7kPa），再通过热传导和/或热辐射的方式将煤样加热到40℃进行干燥；真空环境大大降低了煤样中游离水的沸点，并快速抽出汽化的蒸汽，在煤样周围形成负压状态，煤样颗粒内外层之间及表面与周围介质之间形成较大的湿度梯度，加快了汽化速率；同时，以热传导、热辐射或两者结合的方式进行加热给煤样提供了足够的热量，使煤样的水分快速蒸发，达到快速干燥的目的；将煤样在设定的真空度和温度下干燥到质量恒定，根据煤样干燥后损失的质量计算出煤中水分的质量分数。作为优选，本专利技术真空加热干燥装置在抽真空的同时以热传导、热辐射或两者合的方式对煤样进行加热。作为优选，本专利技术所述方法不用通入惰性气体即可避免煤样被氧化。作为优选，本专利技术所述煤样的粒度小于0.2mm时，所述方法的步骤如下：在预先干燥和已称量过的称量瓶内迅速称取1±0.1g煤样，称准至0.0002g，将煤样平摊在称量瓶中；打开称量瓶盖，并放入真空加热干燥装置中，然后将真空加热干燥装置抽真空到设定的真空度，再加热到设定的温度，让煤样在设定的真空度和温度下干燥1小时；停止抽真空和加热，向真空加热干燥装置中通入经干燥的空气，打开真空加热干燥装置，取出称量瓶，立即加盖，放入干燥器中，冷却到室温后称量，称准至0.0002g；进行检查性干燥，每干燥20分钟检查一次，直到连续两次干燥煤样的质量减少不超过煤样最初质量的千分之一或质量增加为止，在后一种情况下，采用质量增加前的那一次质量作为计算依据。作为优选，本专利技术所述煤样的粒度在0.2-6mm时，所述方法的步骤如下：在预先干燥和已称量过的称量瓶内迅速称取10±1g煤样，称准至0.001g，将煤样平摊在称量瓶中；打开称量瓶盖，并放入真空加热干燥装置中，然后将真空加热干燥装置抽真空到设定的真空度，再加热到设定的温度，让煤样在设定的真空度和温度下干燥1小时；停止抽真空和加热，向真空加热干燥装置中通入经干燥的空气，打开真空加热干燥装置，取出称量瓶，立即加盖，放入干燥器中，冷却到室温后称量，称准至0.001g；进行检查性干燥，每干燥20分钟检查一次，直到连续两次干燥煤样的质量减少不超过煤样最初质量的千分之一或质量增加为止，在后一种情况下，采用质量增加前的那一次质量作为计算依据。作为优选，本专利技术所述煤样的粒度大于6mm且小于13mm时，所述方法的步骤如下：在预先干燥和已称量过的浅盘内迅速称取500±10g煤样，称准至0.1g，将煤样平摊在浅盘中；将浅盘放入真空加热干燥装置中，然后将真空加热干燥装置抽真空到设定的真空度，再加热到设定的温度，让煤样在设定的真空度和温度下干燥1.5小时；停止抽真空和加热，向真空加热干燥装置中通入经干燥的空气，打开真空加热干燥装置，将浅盘取出，趁热称量，称准至0.1g；进行检查性干燥，每干燥20分钟检查一次，直到连续两次干燥煤样的质量减少不超过煤样最初质量的千分之一或质量增加为止，在后一种情况下，采用质量增加前的那一次质量作为计算依据。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：通过真空加热干燥装置可测定煤炭样品的水分以及干燥煤样，适用于各种煤炭类别、品种，可满足粒度小于13mm或6mm全水分煤样的全水分测定，也满足粒度小于0.2mm的一般分析试验煤样水分的测定，也用于上述煤样的干燥。对于易氧化的煤样，真空干燥无需通入惰性气体，节省惰性气体成本。采用真空加热干燥装置以热传导、热辐射或两者合的方式进行加热，与依靠空气对流干燥法相比，避免粉末状样品被流动空气吹动或移动，提高测试结果的准确度。本专利技术对煤样的加热温度远低于100℃，改善煤样热敏性条件，而且缩短试样干燥后的冷却时间，提高测试效率。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。实施例。本实施例中采用真空加热测定煤中水分的方法的步骤如下：称取一定质量的煤样，将煤样置于真空加热干燥装置内，然后将真空加热干燥装置中的真空度降至94kPa（压力为7kPa），再通过热传导和/或热辐射的方式将煤样加热到40℃进行干燥；真空环境大大降低了煤样中游离水的沸点，并快速抽出汽化的蒸汽，在煤样周围形成负压状态，煤样颗粒内外层之间及表面与周围介质之间形成较大的湿度梯度，加快了汽化速率；同时，以热传导、热辐射或两者结合的方式进行加热给煤样提供了足够的热量，使煤样的水分快速蒸发，达到快速干燥的目的；将煤样在设定的真空度和温度下干燥到质量恒定，根据煤样干燥后损失的质量计算出煤中水分的质量分数。本实施例中的真空加热干燥装置可以在抽真空的同时以热传导、热辐射或两者合的方式对煤样进行加热。当煤样的粒度小于0.2mm时，在预先干燥和已称量过的称量瓶内迅速称取1±0.1g煤样，称准至0.0002g，将煤样平摊在称量瓶中；打开称量瓶盖，并放入真空加热干燥装置中，然后将真空加热干燥装置抽真空到设定的真空度，再加热到设定的温度，让煤样在设定的真空度和温度下干燥1小时；停止抽真空和加热，向真空加热干燥装置中通入经干燥的空气，打开真空加热干燥装置，取出称量瓶，立即加盖，放入干燥器中，冷却到室温后称量，称准至0.0002g；进行检查性干燥，每干燥20分钟检查一次，直到连续两次干燥煤样的质量减少不超过煤样最初质量的千分之一或质量增加为止，在后一种情况下，即当出现质量增加的情况时，采用质量增加前的那一次质量作为计算依据。当煤样的粒度在0.2-6mm时，在预先干燥和已称量过的称量瓶内迅速称取10±1g煤样，称准至0.001g，将煤样平摊在称量瓶中；打开称量瓶盖，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用真空加热测定煤中水分的方法，其特征在于：所述方法的步骤如下：称取一定质量的煤样，将煤样置于真空加热干燥装置内，然后将真空加热干燥装置中的真空度降至94kPa，再通过热传导和/或热辐射的方式将煤样加热到40℃进行干燥；真空环境大大降低了煤样中游离水的沸点，并快速抽出汽化的蒸汽，在煤样周围形成负压状态，煤样颗粒内外层之间及表面与周围介质之间形成较大的湿度梯度，加快了汽化速率；同时，以热传导、热辐射或两者结合的方式进行加热给煤样提供了足够的热量，使煤样的水分快速蒸发，达到快速干燥的目的；将煤样在设定的真空度和温度下干燥到质量恒定，根据煤样干燥后损失的质量计算出煤中水分的质量分数。

【技术特征摘要】
1.一种采用真空加热测定煤中水分的方法，其特征在于：所述方法的步骤如下：称取一定质量的煤样，将煤样置于真空加热干燥装置内，然后将真空加热干燥装置中的真空度降至94kPa，再通过热传导和/或热辐射的方式将煤样加热到40℃进行干燥；真空环境大大降低了煤样中游离水的沸点，并快速抽出汽化的蒸汽，在煤样周围形成负压状态，煤样颗粒内外层之间及表面与周围介质之间形成较大的湿度梯度，加快了汽化速率；同时，以热传导、热辐射或两者结合的方式进行加热给煤样提供了足够的热量，使煤样的水分快速蒸发，达到快速干燥的目的；将煤样在设定的真空度和温度下干燥到质量恒定，根据煤样干燥后损失的质量计算出煤中水分的质量分数。2.根据权利要求1所述的采用真空加热测定煤中水分的方法，其特征在于：真空加热干燥装置在抽真空的同时以热传导、热辐射或两者合的方式对煤样进行加热。3.根据权利要求1所述的采用真空加热测定煤中水分的方法，其特征在于：所述方法不用通入惰性气体即可避免煤样被氧化。4.根据权利要求1所述的采用真空加热测定煤中水分的方法，其特征在于：所述煤样的粒度小于0.2mm时，所述方法的步骤如下：在预先干燥和已称量过的称量瓶内迅速称取1±0.1g煤样，称准至0.0002g，将煤样平摊在称量瓶中；打开称量瓶盖，并放入真空加热干燥装置中，然后将真空加热干燥装置抽真空到设定的真空度，再加热到设定的温度，让煤样在设定的真空度和温度下干燥1小时；停止抽真空和加热，向真空加热干燥装置中通入经干燥的空气，打开真空加热干燥装置，取出称量瓶，立即加盖，放入干燥器中，冷却到室温后称量，称准至0.0002g；进行检查性干燥，每干燥20分钟检查一次，直到连续两次干燥煤样的质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃涛，申健，李冠龙，李晶，王光普，李小江，李伟峰，冀雪妮，文亦敏，马威威，王嘉瑞，陈凡敏，赵冰，沈朝峰，包军，汪后港，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33