全硫含量的測(cè)定

1、全硫含量的測(cè)定-實(shí)驗(yàn)報(bào)告 遼寧科技大學(xué)化工學(xué)院 實(shí)驗(yàn)小組 第七組煤化11-3：胡鳳玲、耿華、劉獻(xiàn)，李博文一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?用高溫燃燒庫侖法測(cè)定煤中全硫的含量。二 實(shí)驗(yàn)原理煤樣在1150高溫和催化劑作用下于凈化過的空氣燃燒，反應(yīng)式如下： 生成的二氧化硫和少量三氧化硫被空氣帶入電解池與水分成亞硫酸，立即被電解池中的碘（溴）氧化生成少量硫酸，使溶液中的碘（溴）減少而碘離子（溴離子）增加，破壞了溶液中的碘-碘化鉀電對(duì)的電位平衡，系統(tǒng)便立即以自動(dòng)電解碘化鉀溶液生成的碘來氧化滴定亞硫酸： 電解生成的碘所耗用的庫侖量，由電路采樣變換，計(jì)算機(jī)進(jìn)行積分運(yùn)算，然后按法拉第電解定律，計(jì)算出試樣中全硫含量的百分比。 三

2、儀器設(shè)備和試劑1 以庫侖滴定為原理的自動(dòng)測(cè)硫儀，包括以下部件：送樣機(jī)構(gòu)、高溫爐、電解池、磁力攪拌器、電磁泵、凈化系統(tǒng)、煙塵過濾器、控制系統(tǒng)等。裝備結(jié)構(gòu)圖如下：6-電解池 7電磁泵 8凈化管 9固態(tài)繼電器 10控制板 11變壓器 12硅整流器 13電源開關(guān) 14流量計(jì) 15送樣電機(jī) 16電源、控制線插座 17熱電偶 18高溫爐外殼（1） 送樣機(jī)構(gòu)（2） 高溫爐：采用雙螺紋硅碳管加熱，采用鉑銠-鉑熱電偶測(cè)溫，計(jì)算機(jī)控制溫度，恒溫區(qū)長度大于90毫米，為保護(hù)硅碳管，在其外面套上剛玉管，在剛玉管外與高溫爐外殼之間填滿硅酸鋁棉，以達(dá)到良好的保溫性能。（3） 電解池和磁力攪拌器電解池采用有機(jī)玻璃模制而成，容

3、積400毫升，在蓋上安裝有一對(duì)電解電極和一對(duì)指示電極，每對(duì)電極極片相對(duì)平衡，且兩對(duì)電極成一字排列。電解池內(nèi)有一攪拌子，它由磁力攪拌器帶動(dòng)在電解液中旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)攪拌作用。（4） 凈化系統(tǒng)由電磁泵、流量計(jì)、凈化裝置、煙塵過濾器等組成，其作用是對(duì)進(jìn)入高溫爐的氣體進(jìn)行干燥凈化和對(duì)高溫爐出來的氣體進(jìn)行干燥處理。2 實(shí)驗(yàn)配套儀器電子天平一臺(tái) 量程1-200克 感量0.1毫克 稱取試樣用3 試劑碘化鉀（化學(xué)純） 溴化鉀（分析純） 冰醋酸(分析純)三氧化鎢（化學(xué)純） 變色硅膠（化學(xué)純） 電解液：碘化鉀、溴化鉀各5克，冰醋酸100ml,蒸餾水250300毫升四實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1配制電解液、攪拌均勻。2硅膠的更換。五測(cè)定方

4、法1開通電源 接通儀器電源，啟動(dòng)定硫儀軟件，檢查儀器各部件、氣路、電解液是否處于良好的狀態(tài)，并設(shè)置好每一項(xiàng)功能；打開主頁面左上角開始加溫，當(dāng)爐溫升至1150并恒定時(shí)，系統(tǒng)顯示“系統(tǒng)就緒”便可開始做實(shí)驗(yàn)。2稱重樣品 樣品稱重，把事先稱好的試樣重量(約50毫克)數(shù)據(jù)直接輸入到數(shù)據(jù)表欄中即可。3參數(shù)輸入 稱量完成后，輸入試樣的編號(hào)和分析水平。4 實(shí)驗(yàn)過程單擊“煤樣測(cè)試”后，送樣機(jī)構(gòu)將試樣送入高溫爐，實(shí)驗(yàn)過程由計(jì)算機(jī)控制。測(cè)試頁面中的有關(guān)參數(shù)信息隨實(shí)驗(yàn)時(shí)間而變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，系統(tǒng)給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。六實(shí)驗(yàn)誤差 同一實(shí)驗(yàn)室不同實(shí)驗(yàn)室10.050.10140.100.2040.200.30七數(shù)據(jù)記錄 八思考題1

5、、試述煤中硫的不同形態(tài)、數(shù)量及分解難易。答：煤中硫分，按其存在的形態(tài)分為有機(jī)硫和無機(jī)硫兩種。有的煤中還有少量的單質(zhì)硫。煤中的有機(jī)硫，是以有機(jī)物的形態(tài)存在于煤中的硫，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，至今了解的還不夠充分，大體有以下官能團(tuán)：硫醇類，R-SH(-SH，為硫基)；噻吩類，如噻吩、苯并噻吩、硫醌類，如對(duì)硫醌、硫醚類，R-S-R，硫蒽類等；煤中無機(jī)硫，是以無機(jī)物形態(tài)存在于煤中的硫。無機(jī)硫又分為硫化物硫和硫酸鹽硫。硫化物硫絕大部分是黃鐵礦硫，少部分為白鐵礦硫，兩者是同質(zhì)多晶體。還有少量的ZnS，PbS等。硫酸鹽硫主要存在于CaSO4中。煤中硫分，按其在空氣中能否燃燒又分為可燃硫和不可燃硫。有機(jī)硫、硫鐵礦硫和單質(zhì)

6、硫都能在空氣中燃燒，都是可燃硫。硫酸鹽硫不能在空氣中燃燒，是不可燃硫。煤燃燒后留在灰渣中的硫（以硫酸鹽硫?yàn)橹鳎?，或焦化后留在焦炭中的硫（以有機(jī)硫、硫化鈣和硫化亞鐵等為主），稱為固體硫。煤燃燒逸出的硫，或煤焦化隨煤氣和焦油析出的硫，稱為揮發(fā)硫（以硫化氫和硫氧化碳（COS）等為主）。煤的固定硫和揮發(fā)硫不是不變的，而是隨燃燒或焦化溫度、升溫速度和礦物質(zhì)組分的性質(zhì)和數(shù)量等而變化。煤中各種形態(tài)的硫的總和稱為煤的全硫（St）。煤的全硫通常包含煤的硫酸鹽硫（Ss）、硫鐵礦硫（Sp）和有機(jī)硫（So），St=Ss+Sp+So，如果煤中有單質(zhì)硫，全硫中還應(yīng)包含單質(zhì)硫。黃鐵礦硫在300即開始分解，有機(jī)硫與元素硫在8

7、00以下都能分解，而硫酸鹽要在1350以上才能分解。如果試樣中加入石英砂（SiO2）、三氧化鎢等催化劑，則硫酸鹽在低于1200就可以分解，因此控制爐溫在1200。2、高溫燃燒中和法的基本原理是什么？答：將煤置于高溫下，在充足的氧氣流中燃燒，使煤中各種形態(tài)的硫化物氧化成硫的氧化物，然后用過氧化氫吸收，使其成為硫酸溶液，再用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液進(jìn)行滴定。根據(jù)消耗的氫氧化鈉溶液的量計(jì)算出煤中的全硫含量。3、煤樣中的氯對(duì)實(shí)驗(yàn)有什么影響？答：當(dāng)氯含量大于0.02時(shí)，需作必要的校正。因?yàn)槲者^程中氯與過氧化氫反應(yīng)生成鹽酸。滴定時(shí)，生成的鹽酸同樣要消耗標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液。4、氧氣流量、煤樣推進(jìn)速度及最終燃燒時(shí)間等條件的變化對(duì)測(cè)定值有何影響？答：氧氣流量過大，會(huì)使氧化硫來不及吸收，流量過小，會(huì)使燃燒不完全，而且也不能驅(qū)盡過氧化氫溶液中溶解的二氧化碳，導(dǎo)致滴定終點(diǎn)不易確定，結(jié)果偏高煤樣必