本發(fā)明涉及一種檢測(cè)瓦斯氣體中硫化物含量的方法和裝置，屬于煤礦開(kāi)采中瓦斯氣體檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著世界能源局勢(shì)持續(xù)緊張，人們已經(jīng)意識(shí)到煤層氣作為一種清潔、經(jīng)濟(jì)的能源可有效緩解世界能源危機(jī)，治理瓦斯的思路也逐漸由“抽排”轉(zhuǎn)向“利用”。自20世紀(jì)70年代以來(lái),世界上一些先進(jìn)的產(chǎn)煤國(guó)家紛紛涉足煤層氣產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,在勘探開(kāi)發(fā)理論與開(kāi)采應(yīng)用技術(shù)方面進(jìn)行了大量的研究與實(shí)驗(yàn)工作,取得了突出的成就,使這一產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展。其中，美國(guó)是世界上瓦斯產(chǎn)量最高的國(guó)家,同時(shí)也是瓦斯氣商業(yè)化最成功的國(guó)家。

煤礦瓦斯，是煤形成過(guò)程中產(chǎn)生的伴生資源，其可用的主要成分是甲燒，其還含有少量的硫化氫、二氧化硫氣體，因此，含有硫化物的瓦斯氣體的燃燒后的產(chǎn)物容易對(duì)環(huán)境造成污染，因此，在利用瓦斯氣體時(shí)，需要對(duì)瓦斯氣體內(nèi)的硫化物進(jìn)行處理。而瓦斯氣體硫化物的處理需要了解瓦斯氣體內(nèi)硫化物的含量，因此，需要對(duì)瓦斯氣體內(nèi)硫化物的含量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題，提供一種檢測(cè)瓦斯氣體中硫化物含量的方法和裝置，目的是提高其使用壽命的同時(shí)，提高其安全性，擬解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種檢測(cè)瓦斯氣體中硫化物含量的裝置，其包括硫化物分離組件、硫化物殘余沖洗組件、尾氣處理組件、滴定組件、滴定控制組件和電位滴定測(cè)定儀，其特征在于，待測(cè)瓦斯氣體連接硫化物分離組件的進(jìn)氣管，所述的硫化物分離組件的出氣管連接所述尾氣處理組件，所述硫化物分離組件的進(jìn)氣管上還連接所述硫化物殘余沖洗組件，所述硫化物分離組件的硫化物收集腔連接所述滴定組件，所述滴定組件還連接所述滴定控制組件，所述滴定組件內(nèi)連接有所述電位滴定測(cè)定儀。

進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述硫化物分離組件采用半導(dǎo)體制冷器進(jìn)行，且半導(dǎo)體制冷器的制冷溫度為-60至-105℃。

進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述硫化物分離組件包括上保溫蓋、下保溫板、支撐保溫板和硫化物冷凝翅片，其特征在于，所述上保溫蓋、下保溫蓋以及支撐保溫板構(gòu)成箱體結(jié)構(gòu)，該箱體內(nèi)設(shè)置有半導(dǎo)體制冷片，所述箱體內(nèi)還設(shè)置有硫化物冷凝腔，硫化物冷凝腔的一端連接瓦斯氣體進(jìn)氣管，硫化物冷凝腔的另一端連接尾氣處理組件，所述冷凝腔為中間大兩端小的結(jié)構(gòu)，且冷凝腔的上頂面設(shè)置有向下傾斜的多個(gè)硫化物冷凝翅片，所述的冷凝腔的中間底部連通設(shè)置有硫化物收集腔，硫化物收集腔的底端連接滴定組件，所述的硫化物冷凝腔與硫化物收集腔之間設(shè)置有控制閥一，所述硫化物收集腔與滴定組件之間設(shè)置有控制閥二。

進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述硫化物殘余沖洗組件包括氮?dú)馄亢涂刂崎y四，所述氮?dú)馄客ㄟ^(guò)三通與所述硫化物分離組件的進(jìn)氣管連通，所述氮?dú)馄颗c三通之間還設(shè)置有控制閥四。

進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述尾氣處理組件包括單向閥一、控制閥三和尾氣收集處理瓶，其中，所述尾氣收集處理瓶連接硫化物分離組件的出氣管，且尾氣收集處理瓶與硫化物分離組件的出氣管之間還設(shè)置有單向閥一和控制閥三。

進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述滴定組件包括標(biāo)準(zhǔn)滴定瓶、單向閥三、滴定管、攪拌杯、攪拌葉、攪拌電機(jī)和底座，其中，所述標(biāo)準(zhǔn)滴定瓶?jī)?nèi)設(shè)置有硝酸鉛溶液，標(biāo)準(zhǔn)滴定瓶通過(guò)滴定管連接所述攪拌杯，所述攪拌杯還連通所述硫化物分離組件的出氣管，所述標(biāo)準(zhǔn)滴定瓶與攪拌杯之間的滴定管上設(shè)置有單向閥三，所述攪拌杯內(nèi)設(shè)置有攪拌葉，所述攪拌葉由所述攪拌電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述攪拌電機(jī)設(shè)置在底座內(nèi)，所述電位滴定測(cè)定儀的硫離子復(fù)合電極伸入所述攪拌杯的溶液設(shè)置，所述硫離子復(fù)合電極通過(guò)復(fù)合電極信號(hào)線連接電位滴定測(cè)定儀。

進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述攪拌電機(jī)的攪拌電機(jī)控制線與所述電位滴定測(cè)定儀連接，所述電位滴定儀組件上設(shè)置有l(wèi)ed顯示屏。

進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述滴定控制組件包括精密控制氣泵和單向閥二，所述精密控制氣泵通過(guò)單向閥二連接所述標(biāo)準(zhǔn)滴定瓶，通過(guò)控制精密控制氣泵的出氣量以及標(biāo)準(zhǔn)滴定瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)滴定瓶?jī)?nèi)滴定液的進(jìn)量控制。

進(jìn)一步，本發(fā)明提供了一種檢測(cè)瓦斯氣體中硫化物含量的裝置的瓦斯氣體硫化物含量測(cè)定方法，其特征在于：其包括以下步驟:

(1)將各個(gè)組件連接好，并在攪拌杯中加入500ml標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，然后，將待測(cè)瓦斯氣體管連接所述硫化物分離組件的進(jìn)氣管，開(kāi)啟硫化物分離組件，使得硫化物分離組件溫度控制在-95℃；

（2）關(guān)閉控制閥二、控制閥四，開(kāi)啟控制閥一和控制閥三，通過(guò)流量計(jì)控制瓦斯進(jìn)氣流量，使得瓦斯氣體均勻緩慢的流入硫化物分離組件中；

（3）待瓦斯氣體達(dá)到待分析流量后，關(guān)閉瓦斯氣體進(jìn)氣閥，然后開(kāi)啟控制閥四，向硫化物分離組件內(nèi)充入氮?dú)猓瑢?duì)硫化物分離組件內(nèi)的硫化物冷凝物進(jìn)行沖洗，使得硫化物冷凝物充分流入硫化物收集腔中；

（4）開(kāi)啟攪拌器，將硫離子復(fù)合電極伸入攪拌杯中，開(kāi)啟電位滴定測(cè)定儀，待led顯示屏上的電位穩(wěn)定后進(jìn)入步驟（5）；

（5）關(guān)閉控制閥一，打開(kāi)控制閥二，開(kāi)啟攪拌器，使得硫化物流入攪拌杯中，開(kāi)始滴定測(cè)定，并開(kāi)啟精密控制氣泵，以便對(duì)攪拌杯中的滴定溶液進(jìn)行補(bǔ)液；

（6）根據(jù)led顯示屏上的圖形變化，記錄最終結(jié)果并保存；

（7）用二階微分法算出硝酸鉛標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液用量，并求出硫化物的硫離子含量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的瓦斯氣體的硫化物檢測(cè)裝置檢測(cè)方法簡(jiǎn)單，使用方便，利用硫化物與甲烷的熔點(diǎn)溫度相差的原理，對(duì)瓦斯氣體內(nèi)的硫化物進(jìn)行分離，之后利用電位滴定原理對(duì)硫化物的硫離子進(jìn)行測(cè)定，得出硫化物的含量，具有快速、準(zhǔn)確的作用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一種檢測(cè)瓦斯氣體中硫化物含量的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、上保溫蓋，2、下保溫板，3、硫化物冷凝翅片，4、控制閥一，5、硫化物冷凝腔，6、控制閥二，7、硫化物收集腔，8、三通，9、單向閥一，10、控制閥三，11、尾氣收集處理瓶，12、流量計(jì)，13、氮?dú)馄浚?4、控制閥四，15、支撐保溫板，16、標(biāo)準(zhǔn)滴定瓶，17、精密控制氣泵，18、單向閥二，19、單向閥三，20、滴定管，21、硫離子復(fù)合電極，22、攪拌杯，23、攪拌葉，24、攪拌電機(jī)，25、底座，26、復(fù)合電極信號(hào)線，27、攪拌電機(jī)控制線，28、電位滴定測(cè)定儀，29、led顯示屏。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種檢測(cè)瓦斯氣體中硫化物含量的裝置，其包括硫化物分離組件、硫化物殘余沖洗組件、尾氣處理組件、滴定組件、滴定控制組件和電位滴定測(cè)定儀，其特征在于，待測(cè)瓦斯氣體連接硫化物分離組件的進(jìn)氣管，所述的硫化物分離組件的出氣管連接所述尾氣處理組件，所述硫化物分離組件的進(jìn)氣管上還連接所述硫化物殘余沖洗組件，所述硫化物分離組件的硫化物收集腔連接所述滴定組件，所述滴定組件還連接所述滴定控制組件，所述滴定組件內(nèi)連接有所述電位滴定測(cè)定儀。

其中，所述硫化物分離組件采用半導(dǎo)體制冷器進(jìn)行，且半導(dǎo)體制冷器的制冷溫度為-60至-105℃。

如圖1，所述硫化物分離組件包括上保溫蓋1、下保溫板2、支撐保溫板15和硫化物冷凝翅片3，其特征在于，所述上保溫蓋1、下保溫蓋2以及支撐保溫板3構(gòu)成箱體結(jié)構(gòu)，該箱體內(nèi)設(shè)置有半導(dǎo)體制冷片，所述箱體內(nèi)還設(shè)置有硫化物冷凝腔5，硫化物冷凝腔5的一端連接瓦斯氣體進(jìn)氣管，硫化物冷凝腔的另一端連接尾氣處理組件，所述冷凝腔為中間大兩端小的結(jié)構(gòu)，且冷凝腔的上頂面設(shè)置有向下傾斜的多個(gè)硫化物冷凝翅片3，所述的冷凝腔的中間底部連通設(shè)置有硫化物收集腔7，硫化物收集腔7的底端連接滴定組件，所述的硫化物冷凝腔與硫化物收集腔之間設(shè)置有控制閥一4，所述硫化物收集腔與滴定組件之間設(shè)置有控制閥二6。

所述硫化物殘余沖洗組件包括氮?dú)馄?3和控制閥四14，所述氮?dú)馄?3通過(guò)三通與所述硫化物分離組件的進(jìn)氣管連通，所述氮?dú)馄?3與三通8之間還設(shè)置有控制閥四14。

所述尾氣處理組件包括單向閥一9、控制閥三10和尾氣收集處理瓶11，其中，所述尾氣收集處理瓶11連接硫化物分離組件的出氣管，且尾氣收集處理瓶11與硫化物分離組件的出氣管之間還設(shè)置有單向閥一9和控制閥三10。

所述滴定組件包括標(biāo)準(zhǔn)滴定瓶16、單向閥三19、滴定管20、攪拌杯22、攪拌葉23、攪拌電機(jī)24和底座25，其中，所述標(biāo)準(zhǔn)滴定瓶16內(nèi)設(shè)置有硝酸鉛溶液，標(biāo)準(zhǔn)滴定瓶通過(guò)滴定管連接所述攪拌杯22，所述攪拌杯22還連通所述硫化物分離組件的出氣管，所述標(biāo)準(zhǔn)滴定瓶與攪拌杯22之間的滴定管上設(shè)置有單向閥三19，所述攪拌杯內(nèi)設(shè)置有攪拌葉23，所述攪拌葉23由所述攪拌電機(jī)24驅(qū)動(dòng)，所述攪拌電機(jī)24設(shè)置在底座25內(nèi)，所述電位滴定測(cè)定儀的硫離子復(fù)合電極21伸入所述攪拌杯22的溶液設(shè)置，所述硫離子復(fù)合電極21通過(guò)復(fù)合電極信號(hào)線連接電位滴定測(cè)定儀28。所述攪拌電機(jī)24的攪拌電機(jī)控制線與所述電位滴定測(cè)定儀28連接，所述電位滴定儀28上設(shè)置有l(wèi)ed顯示屏29。

其中，所述滴定控制組件包括精密控制氣泵17和單向閥二18，所述精密控制氣泵17通過(guò)單向閥二18連接所述標(biāo)準(zhǔn)滴定瓶16，通過(guò)控制精密控制氣泵的出氣量以及標(biāo)準(zhǔn)滴定瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)滴定瓶?jī)?nèi)滴定液的進(jìn)量控制。

此外，本發(fā)明提供了一種檢測(cè)瓦斯氣體中硫化物含量的裝置的瓦斯氣體硫化物含量測(cè)定方法，其特征在于：其包括以下步驟:

(1)將各個(gè)組件連接好，并在攪拌杯中加入500ml標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，然后，將待測(cè)瓦斯氣體管連接所述硫化物分離組件的進(jìn)氣管，開(kāi)啟硫化物分離組件，使得硫化物分離組件溫度控制在-95℃；

（2）關(guān)閉控制閥二、控制閥四，開(kāi)啟控制閥一和控制閥三，通過(guò)流量計(jì)控制瓦斯進(jìn)氣流量，使得瓦斯氣體均勻緩慢的流入硫化物分離組件中；

（3）待瓦斯氣體達(dá)到待分析流量后，關(guān)閉瓦斯氣體進(jìn)氣閥，然后開(kāi)啟控制閥四，向硫化物分離組件內(nèi)充入氮?dú)?，?duì)硫化物分離組件內(nèi)的硫化物冷凝物進(jìn)行沖洗，使得硫化物冷凝物充分流入硫化物收集腔中；

（4）開(kāi)啟攪拌器，將硫離子復(fù)合電極伸入攪拌杯中，開(kāi)啟電位滴定測(cè)定儀，待led顯示屏上的電位穩(wěn)定后進(jìn)入步驟（5）；

（5）關(guān)閉控制閥一，打開(kāi)控制閥二，開(kāi)啟攪拌器，使得硫化物流入攪拌杯中，開(kāi)始滴定測(cè)定，并開(kāi)啟精密控制氣泵，以便對(duì)攪拌杯中的滴定溶液進(jìn)行補(bǔ)液；

（6）根據(jù)led顯示屏上的圖形變化，記錄最終結(jié)果并保存；

（7）用二階微分法算出硝酸鉛標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液用量，并求出硫化物的硫離子含量，對(duì)于具體的計(jì)算方法，屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

本發(fā)明的瓦斯氣體的硫化物檢測(cè)裝置檢測(cè)方法簡(jiǎn)單，使用方便，利用硫化物與甲烷的熔點(diǎn)溫度相差的原理，對(duì)瓦斯氣體內(nèi)的硫化物進(jìn)行分離，之后利用電位滴定原理對(duì)硫化物的硫離子進(jìn)行測(cè)定，得出硫化物的含量，具有快速、準(zhǔn)確的作用。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。