煤中全硫的测定方法.ppt
《煤中全硫的测定方法.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《煤中全硫的测定方法.ppt(26页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、煤中全硫的测定方法煤中全硫的测定方法 所所谓谓煤煤中中全全硫硫是是指指煤煤中中各各种种形形态态硫硫的的总总和和。通通常常分分为为两两大大类类,一一是是以以有有机机物物存存在在的的硫硫,叫叫做做有有机机硫硫。另另一一类类以以无无机机物物存存在在的的硫硫,叫叫做做无无机机硫。另外,还有少数煤中含有以单质状态存在的单质硫。硫。另外,还有少数煤中含有以单质状态存在的单质硫。有有机机硫硫(SO)主主要要以以硫硫醇醇类类,噻噻吩吩类类,硫硫醌醌类类、硫硫醚醚类类、硫硫蒽蒽类类官官能能团团存存在在于于煤煤中中。无无机机硫硫分分为为硫硫化化铁铁硫硫(SP)和和硫硫酸酸盐盐硫硫(SS)。硫硫化化铁铁硫硫中中绝绝
2、大大部部分分是是黄黄铁铁矿矿硫硫(FeS2),硫硫酸酸盐盐硫硫主主要要以以硫硫酸酸钙钙(CaSO4)的的形形式式存存在在与与煤煤中中。有有的的煤煤中中还还含含有有单单质质硫硫。一一般般在在低低硫硫煤煤中中以以有有机机硫硫为为主主,高高硫硫煤煤中中则则大大多多是是以以黄黄铁铁矿矿硫硫(FeS2)为为主主。只只有有少少数特殊的高硫煤中的硫是以有机硫为主。数特殊的高硫煤中的硫是以有机硫为主。有有机机硫硫、黄黄铁铁矿矿硫硫和和单单质质硫硫都都能能在在空空气气中中燃燃烧烧,所所以以它它们们都都是是可可燃燃硫硫。硫硫酸酸盐盐硫硫是是固固定定硫硫,为为不不可可燃燃硫硫。由由于于有有机机硫硫属属于于煤煤的的有
3、有机机质质组组成成,分布均匀。如果用重力洗选的方法是无法将其脱去的。分布均匀。如果用重力洗选的方法是无法将其脱去的。一、概述一、概述 煤煤的的无无机机硫硫主主要要是是黄黄铁铁矿矿,能能否否洗洗选选脱脱出出,决决定定于于存存在在状状态态。一一般般黄黄铁铁矿矿呈呈团团块块状状或或结结核核状状,易易于于洗洗选选脱脱出出。但但是是呈呈浸浸染染状状,分分布布均均匀匀的的,则则很很难难用用洗洗选选方方法法除除去去。通通常常煤煤中中硫硫酸酸盐盐硫硫含含量量都都较较低低,只只有有风风化化或或氧氧化化过过的的含含黄黄铁铁矿矿高高的的煤煤中的硫酸盐硫含量可达中的硫酸盐硫含量可达0.10.10.50.5。硫硫是是煤
4、煤中中的的有有害害元元素素之之一一。煤煤在在燃燃烧烧过过程程中中形形成成SO2。SO2不不仅仅腐腐蚀蚀设设备备,可可形形成成酸酸雨雨,污污染染空空气气,对对环环境境造造成成极极大大的的破破坏坏。炼炼焦焦时时,煤煤中中的的硫硫进进入入焦焦炭炭,炼炼铁铁用用焦焦炭炭硫硫分分过过高高时时,它它会会使使生生由由于于它它是是酸酸性性物物质质,在在高高炉炉中中,就就需需要要提提高高炉炉渣渣的的碱碱度度,而而增增大大排排渣渣量量,降降低低了了高高炉炉的的生生产产能能力力及及冶冶炼炼强强度度,同同时时还还提提高高了了焦焦比比。有有些些硫硫铁铁矿矿含含量量多多的的煤煤,因因氧氧化化而放出热量,散热不及时,使煤堆
5、温度升高而自燃。而放出热量,散热不及时,使煤堆温度升高而自燃。煤中全硫的测定方法很多,主要是艾氏卡煤中全硫的测定方法很多,主要是艾氏卡重量法、库仑法、高温燃烧中和法。其中艾重量法、库仑法、高温燃烧中和法。其中艾氏卡重量法国标规定为仲裁法。现在已有不氏卡重量法国标规定为仲裁法。现在已有不少单位采用红外吸收法。少单位采用红外吸收法。GB/T214-2007GB/T214-2007适用适用于褐煤、烟煤、无烟煤和焦炭。于褐煤、烟煤、无烟煤和焦炭。二、测定方法二、测定方法艾艾士士卡卡法法为为测测定定煤煤中中全全硫硫的的经经典典方方法法,它它采采用用重重量量分分析析方方法法,操操作作虽虽然然复复杂杂,测测
6、试试周周期期也也长长,但但它它以以测测定定结结果果准准确确著著称称,常常用用作作仲仲裁裁方法及研制标准煤样中的定值方法。方法及研制标准煤样中的定值方法。(1)要求:试剂和材料详见标准规定。)要求:试剂和材料详见标准规定。(2)煤煤样样:粒粒度度0.2mm;样样重重1g(全全硫硫含含量量5-10%,称称取取0.5g;全全硫硫大大于于10%时时取取0.25g)(称准至)(称准至0.0002g)。)。(3)艾艾士士卡卡试试剂剂:2份份化化学学纯纯轻轻质质氧氧化化镁镁与与1份份化化学学纯纯无无水水碳碳酸酸钠钠混混匀匀,并并研研细细至至小小于于0.2mm,保存于密闭容器中。保存于密闭容器中。1.艾士卡法
7、艾士卡法(4)测定步骤及技术要点:)测定步骤及技术要点:熔样熔样利利用用艾艾士士卡卡试试剂剂与与煤煤样样一一起起熔熔融融,艾艾士士卡卡试试剂剂中中的的氧氧化化镁镁可可以以防防止止碳碳酸酸钠钠在在较较低低温温度度下下熔熔化化,使使煤煤样样与与艾艾士士卡卡试试剂剂保保持持疏疏松松状状态态而而有有利利于于氧氧的的渗渗入入,促促进进氧氧化化反反应应的的进进行行。同同时时,硫硫的的氧氧化化物物也也可可直直接接与与氧氧化化镁镁反反应应,在在空空气气氧氧的的作作用下,最后生成硫酸镁。用下,最后生成硫酸镁。煤煤+O2CO2+SO2+SO3+N2+H2O2Na2CO3+2SO2+O22Na2SO4+2CO2Na
8、2CO3+SO3Na2SO4+CO22MgO+SO2+O22MgSO4MgO+SO3MgSO4煤煤中中不不可可燃燃硫硫,如如硫硫酸酸钙钙在在受受热热的的条条件件下下则则与与艾艾士士卡卡试试剂剂中中的的碳碳酸酸钠钠发发生生复复分分解解反反应应,也也转转化化为为硫硫酸酸钠钠。CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4。由由此此可可知知,艾艾士士卡卡试试剂剂可可使使得得煤煤中中的的可可燃燃硫硫及及不不可可燃燃硫硫均均转转为为可可溶溶性性的的硫硫酸酸钠钠与与硫硫酸酸镁镁而而进入溶液。进入溶液。在在熔熔样样时时,必必须须使使煤煤样样与与艾艾士士卡卡试试剂剂充充分分混混匀匀,为为防防止止挥挥发发物物
9、过过快快逸逸出出,试试样样应应从从低低温温放放入入炉炉中中熔熔化化,并并缓缓缓缓升升温温,同同时时要要求求在在煤煤样样与与艾艾士士卡卡试试剂剂混混合合物上再覆盖物上再覆盖1g艾士卡试剂这样就可确保硫氧化物与硫酸钠及氧化镁反应完全。艾士卡试剂这样就可确保硫氧化物与硫酸钠及氧化镁反应完全。熔熔样样是是艾艾士士卡卡法法测测定定全全硫硫中中特特别别重重要要的的一一个个环环节节,熔熔样样的的温温度度与与时时间间要要掌掌握握好好,温温度度太太低低,时时间间太太短短或或艾艾士士卡卡试试剂剂与与煤煤样样混混合合不不均均匀匀,均均可可能能导导致致燃燃烧烧不不完完全全。如如在在燃燃烧烧产产物物中中发发现现未燃尽煤
10、粒,则应继续灼烧一段时问,直至试样燃烧完全为止。未燃尽煤粒,则应继续灼烧一段时问,直至试样燃烧完全为止。艾艾士士卡卡试试剂剂,有有现现成成试试剂剂,也也有有的的则则要要自自己己配配制制,所所用用氧氧化化镁镁及及无无水水碳碳酸酸钠钠,最最好好用用一一级级品品即即保保证证试试剂剂(GR),如如实实在在无无一一级级品品,则则得得用用二二级级试试剂剂,即即分分析析试试剂剂(AR)。一一般般说说来,试剂纯度越差,则杂质含量越高,空白试验值也越大。来,试剂纯度越差,则杂质含量越高,空白试验值也越大。无水碳酸钠暴露在空气中会吸水后结块,这将大大降低艾无水碳酸钠暴露在空气中会吸水后结块,这将大大降低艾士卡试剂
11、的作用,同时,也无法与煤样混合均匀,故受潮的无士卡试剂的作用,同时,也无法与煤样混合均匀,故受潮的无水碳酸钠不宜使用。水碳酸钠不宜使用。硫酸盐溶解硫酸盐溶解 煤与艾士卡试剂在氧渗入的条件下反应,生成的硫酸煤与艾士卡试剂在氧渗入的条件下反应,生成的硫酸钠与硫酸镁是易溶于水的盐类。用热浸取熔融物,煮沸钠与硫酸镁是易溶于水的盐类。用热浸取熔融物,煮沸数分钟后就可使它们进入溶液,用定性滤纸过滤,把滤数分钟后就可使它们进入溶液,用定性滤纸过滤,把滤液收集起来进行下一步操作,为了防止可溶性硫酸盐附液收集起来进行下一步操作,为了防止可溶性硫酸盐附着于滤渣上,要用热水充分洗涤滤纸上的沉淀物,以防着于滤渣上,要
12、用热水充分洗涤滤纸上的沉淀物,以防测定结果偏低,一般都得用热水吹洗十多遍以上。测定结果偏低,一般都得用热水吹洗十多遍以上。硫酸钡沉淀硫酸钡沉淀在一定酸度下,硫酸钠与硫酸镁与氯化钡发生下列反应:在一定酸度下,硫酸钠与硫酸镁与氯化钡发生下列反应:Na2SO4+MgSO4+2BaCl22BaSO4+2NaCl+MgCl2这这一一操操作作主主要要控控制制好好沉沉淀淀条条件件:一一定定要要控控制制好好硫硫酸酸钡钡沉沉淀淀时时溶溶液液的的酸度;二是控制沉淀生成速度及适当保温。酸度;二是控制沉淀生成速度及适当保温。为为了了控控制制好好上上述述操操作作条条件件,可可这这样样进进行行:加加入入氯氯化化钡钡溶溶液
13、液前前,滤滤液液可可控控制制在在250300mL(太太少少,则则稀稀释释;太太多多,则则蒸蒸发发),然然后后滴滴加加1:1盐盐酸酸,使使溶溶液液呈呈中中性性后后再再加加入入2mL。在在这这种种微微酸酸性性条条件件下下,可可溶溶性性硫硫酸酸盐盐可可与与氯氯化化钡钡反反应应生生成成硫硫酸酸钡钡沉沉淀淀。因因硫硫酸酸钡钡颗颗粒粒很很细细,易易透透过过滤滤纸纸,为为了了能能获获得得较较粗粗的的硫硫酸酸钡钡沉沉淀淀颗颗粒粒,最最好好将将沉沉淀淀保保温温静静置置过过夜夜,至至少少也也应在温热处保温应在温热处保温24h。过过滤滤时时应应采采用用致致密密定定量量滤滤纸纸过过滤滤,并并用用热热水水多多次次洗洗涤
14、涤直直至至无无氯氯离离子子为为止止。过过滤滤时时,应应注注意意防防止止硫硫酸酸钡钡的的细细小小颗颗粒粒浮浮游游于于滤滤纸纸上上造造成成损损失失,故过滤时应避免滤纸上积存滤液过多。故过滤时应避免滤纸上积存滤液过多。沉淀物灼烧及结果计算沉淀物灼烧及结果计算将将带带有有沉沉淀淀的的滤滤纸纸转转移移至至已已恒恒重重的的坩坩埚埚中中,可可先先在在低低温温下下令令滤滤纸纸灰灰化化,而而后后转转入入高高温温炉炉中中,将将炉炉温温升升至至850。为为了了减减少少检检查查性性灼烧这一环节,一般可按规定要求适当延长灼烧时间。灼烧这一环节,一般可按规定要求适当延长灼烧时间。计算公式:计算公式:式中:式中:St,ad
15、空气干燥煤样中全硫含量,空气干燥煤样中全硫含量,%;m1硫酸钡质量,硫酸钡质量,g;m2空白试验的硫酸钡质量,空白试验的硫酸钡质量,g;m煤样质量,煤样质量,g;0.1374由硫酸钡换算为硫的系数。由硫酸钡换算为硫的系数。由由于于艾艾士士卡卡试试剂剂及及试试验验用用水水纯纯度度的的限限制制,它它们们多多少少可可能能含含有有一一点点硫硫酸酸盐盐,故故应应进进行行空空白白试试剂剂。显显然然更更换换了了一一批批艾艾士士卡卡试试剂剂,就就需需要要重重新新确确定定空空白白试试验验G2值值。在在测测定定煤煤样样时时,硫硫酸酸镁镁的的量量应应减减去去空空白白试试验验的的硫硫酸酸钡钡量量,才才是是煤煤中中硫硫
16、所转成的硫酸钡量。所转成的硫酸钡量。为为了了由由BaSO4量量计计算算出出含含硫硫量量,就就应应该该知知道道硫硫在在硫硫酸酸钡钡中的比率,即:中的比率,即:S/BaSO4=32.066/(137.36+32.066+64)=0.1374艾艾士士卡卡法法测测定定煤煤中中全全硫硫,具具有有如如下下特特点点:该该法法测测定定结结果果准准确确可可靠靠,其其准准确确程程度度列列各各测测定定方方法法之之首首;测测定定一一个个煤煤样样约约需需1216h,故故更更适适合合批批量量测测定定;该该法法不不用用专专门门的仪器设备,一般煤质试验室就具备测定条件。的仪器设备,一般煤质试验室就具备测定条件。2.库仑滴定法
17、库仑滴定法原原理理及及装装置置:煤煤样样在在催催化化剂剂作作用用下下,于于空空气气流流中中燃燃烧烧分分解解,煤煤中中硫硫生生成成二二氧氧化化硫硫被被碘碘化化钾钾溶溶液液吸吸收收,以以电电解解碘碘化化钾钾溶溶液液所所产产生生的的碘碘进进行行滴滴定定,根根据据电电解解所所消消耗耗的的电电量量计计算算煤煤中中全全硫硫的的含含量量。测测定定装装置置为为库库仑仑测测硫硫仪仪,它它由由空空气气预预处处理理及及输输送送装装置置、库库仑仑积积分分仪仪、燃燃烧烧炉炉、温温度度控制器、电解池、搅拌器及程序控制器等组成。流程示意图见图控制器、电解池、搅拌器及程序控制器等组成。流程示意图见图8-1:图图8-1库仑滴定
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 煤中全硫 测定 方法
