工业分析教案（化工） 项目5-3 煤的元素分析教案.docx

授课主要内容序号周次授课形式讲授授课章节名称工程五煤质分析任务3煤的元素分析教学目的1 . 了解元素分析的种类2 .掌握碳、氢、氮元素分析的方法原理教学重点碳、氢、氮元素分析的方法原理教学难点碳、氢、氮元素分析的方法原理使用教具课外作业课后体会【复习旧课】上次课我们学习了煤质分析中的工业分析局部，工业分析有哪些分析工程？ 煤有几种不同的基？【引入新课】今天我们来学习煤质分析中的元素分析方法【讲授新课】任务3煤的元素分析一、碳和氢的测定1、方法提要：称取一定量的空气干燥煤样在氧气流中燃烧，生成的水和二氧化碳分别用 吸水剂和二氧化碳吸水剂吸收，由吸水剂的增重计算煤中碳和氢的含量。2、结果计算：CadLx 100%mHad =。1119(/3)X1OO%_O1119也“ mCad-空气干燥基煤样的碳含量，Had-空气干燥基煤样的氢含量，%mi吸收二氧化碳管的增量，g,m2-吸收水分管的增量，g,m3-水分空白值，g,m煤样的质量，g0.2729-将二氧化碳折算成碳的因数，0.1119将水折算成氢的因数Mad空气干燥煤样的水分含量，%当空气干燥煤样中碳酸盐和二氧化碳的含量2%时，那么0.272 1 /Cad =L x 100% -0.2729(CO2)adm二、氮的测定1、方法提要：称取一定量的空气干燥煤样，加入混合催化剂和硫酸，加热分解，氮转化 为硫酸氢钱。加入过量的氢氧化钠溶液，把氨蒸出并吸收在硼酸溶液中，用硫酸标准溶 液滴定，根据用去的硫酸量，计算煤中氮的含量。2、结果计算：Nad = C(V|-V2)X 0'014 x 100%mNad -空气干燥煤样的氮含量，%，C-硫酸标准溶液的浓度，mol/LVi -硫酸标准溶液的用量，mL,V2-空白试验时硫酸标准溶液的用量，mL0.014 一氮(1/2N2)的毫摩尔质量，g/mmol, m -煤样的质量，g三、硫的测定硫是煤中的有害成分，燃烧产生的硫氧化物对设备有腐蚀作用，也污染大气，所以 硫的测定是煤质分析的重要指标之一。煤中硫分为无机硫和有机硫两类。无机硫：硫化物，硫酸盐，微量元素硫有机硫：硫酸，二硫化物(-)艾氏卡法：是世界上公认测定煤中全硫的标准方法。1、测定原理：一定质量的煤样与艾氏卡试剂(碳酸钠和氧化镁的混合物)混匀后燃烧生 成的硫酸盐，用BaCL沉淀为BaSCU,称量其质量，计算煤中硫含量。煤燃烧：煤 cchT+NOxf+schT+so3T 产生SO2、SO3与艾氏卡试剂反响，产生了硫酸盐SCh+Na2co3+O2=Na2SC)4+CO2TSCh+Na2cO3 =Na2SC)4+CO2T； SOz+MgO+Ch =MgSC)4 煤中的硫酸盐与 Na2cCh 作用生成 Na2s04： CaSC)4+Na2cC)3=Na2sCU+CaCCh生成的硫酸盐用BaCL作沉淀剂，沉淀为BaSCU： SO42 +Ba2+=BaSO4i2、试剂与材料艾氏卡试剂：2份化学纯MgO+1份化学纯无水Na2c03St . =- m2) x 0.13743、结果计算： xlOO%m式中 mi一硫酸银的质量，g , m2一空白试验硫酸钢的质量，gm试样重，g ,0.1374由硫酸钢换算为硫的换算因数。(二)库仑滴定法煤样在催化剂作用下，在空气流中燃烧分解，生成的SO2用碘化钾吸收，电解碘化 钾溶液产生的b滴定，根据电解所需电量，计算出S的含量。(三)高温燃烧中和法煤在催化剂作用下，在氧气流中燃烧，生成的硫氧化物，用过氧化氢溶液吸收，生 成硫酸，用氢氧化钠标液滴定生成的硫酸，根据消耗体积及浓度计算出煤中全硫的含量St ad =(V-R)xcx0.0016/结果计算： 3 -xlOO%f_校正系数m四、氧的计算氧的含量按下式计算：Oad=100-Had-Cad- Nad- St,ad -Mad-Aad当空气干燥煤样中碳酸盐和二氧化碳含量2%时，那么Oad- 100-Cad-Had- Nad- St,ad -Mad-Aad "(CO?) adOad-空气干燥煤样的氧含量，St,ad-空气干燥煤样的全硫含量，%Mad-空气干燥煤样的水分含量，Aad空气干燥煤样的灰分含量，%(C02)ad-空气干燥煤样中碳酸盐和二氧化碳的含量，%