4全硫测定仪的使用以及分析方法课件.ppt

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1、煤中全硫的测定方法煤中全硫的测定方法 -GB/T 2142007 一测定煤中全硫的重要意义一测定煤中全硫的重要意义 硫是一种有害元素。含硫量高的煤，供燃硫是一种有害元素。含硫量高的煤，供燃烧、气化或炼焦使用时都会带来很大的危害。烧、气化或炼焦使用时都会带来很大的危害。高硫煤用作燃料时，燃烧后产生的二氧化硫气高硫煤用作燃料时，燃烧后产生的二氧化硫气体，不仅严重腐蚀锅炉的管道，而且还严重污体，不仅严重腐蚀锅炉的管道，而且还严重污染大气；染大气；在炼焦工业中，硫分的影响更大，一方面在炼焦工业中，硫分的影响更大，一方面煤中硫分高，焦炭中的硫分也增高，从而直接煤中硫分高，焦炭中的硫分也增高，从而直接影响

2、钢铁的品质，另一方面，为了脱去钢铁中影响钢铁的品质，另一方面，为了脱去钢铁中的硫，就必须在高炉中加入更多的石灰石，这的硫，就必须在高炉中加入更多的石灰石，这样又会减小高炉温的有效容量，同时增加出渣样又会减小高炉温的有效容量，同时增加出渣量。因此，为了有效而经济地利用煤炭资源，量。因此，为了有效而经济地利用煤炭资源，必须了解煤中全硫含量。必须了解煤中全硫含量。n n二测试方法：二测试方法：n n仲裁方法：艾士卡法（具体测试步骤省略）仲裁方法：艾士卡法（具体测试步骤省略）n n常规方法：库仑滴定法常规方法：库仑滴定法n n高温燃烧中和法（具体测试步骤省略）高温燃烧中和法（具体测试步骤省略）高温燃烧

3、中和法的优缺点高温燃烧中和法的优缺点n n方法的精度相对较低，只作为日常检验方方法的精度相对较低，只作为日常检验方法使用；法使用；n n不需要昂贵和复杂的设备，实施分析的成不需要昂贵和复杂的设备，实施分析的成本较低；本较低；n n人工环节多，需手工计算结果，易出现人人工环节多，需手工计算结果，易出现人为错误；为错误；n n由于自动化测硫仪器的普遍使用，该方法由于自动化测硫仪器的普遍使用，该方法已较少使用。已较少使用。n nA库仑滴定法原理库仑滴定法原理n n 煤样在催化剂作用下，于空气流中煤样在催化剂作用下，于空气流中燃烧（燃烧（1150）分解，煤中硫生成硫）分解，煤中硫生成硫氧化物，其中二氧

4、化硫被碘化钾溶液吸氧化物，其中二氧化硫被碘化钾溶液吸收，以电解碘化钾溶液所产生的碘进行收，以电解碘化钾溶液所产生的碘进行滴定，根据电解所消耗的电量计算煤中滴定，根据电解所消耗的电量计算煤中全硫的含量。全硫的含量。n nB仪器设备仪器设备n n1、管式高温炉：能加热到、管式高温炉：能加热到1200以上，并以上，并有至少有至少70mm长的（长的（115010）高温恒温高温恒温带，炉内装有耐温带，炉内装有耐温1300以上的燃烧管。以上的燃烧管。n n2、电解池：电解池高（、电解池：电解池高（120180）mm，容量不少于容量不少于400mL，内有面积约，内有面积约150mm2的铂电解电极对和面积约的

5、铂电解电极对和面积约15mm2的铂指示的铂指示电极对，指示电极响应时间应小于电极对，指示电极响应时间应小于1S。n n3、搅拌器：搅拌器转速约为、搅拌器：搅拌器转速约为500r/min且连且连续可调，转速越快越好，以搅拌子在搅拌过续可调，转速越快越好，以搅拌子在搅拌过程中不跳起来而碰到电极片为准。程中不跳起来而碰到电极片为准。n nC、试剂和材料、试剂和材料n n催化剂：三氧化钨催化剂：三氧化钨n n变色硅胶：工业品变色硅胶：工业品n n氢氧化钠：化学纯氢氧化钠：化学纯n n电解液：碘化钾、溴化钾各电解液：碘化钾、溴化钾各5克，溶于克，溶于（250300）mL蒸馏水中，并在溶液中加入蒸馏水中，

6、并在溶液中加入冰乙酸冰乙酸10mL。n n燃烧舟：素瓷或刚玉制品，装样部分长约燃烧舟：素瓷或刚玉制品，装样部分长约60mm，耐温，耐温1200以上。以上。n n在瓷舟中称取粒度小于在瓷舟中称取粒度小于0.2mm的空气干燥的空气干燥煤样（煤样（0.050.005）g，平摊均匀，并在煤，平摊均匀，并在煤样样上盖一薄层三氧化钨，然后将瓷舟放在仪器规上盖一薄层三氧化钨，然后将瓷舟放在仪器规定位置即可。定位置即可。n n煤煤+O2SO2+SO3+CO2+H2O+n nI2+SO2+H2O2I+SO42-+4H+n n标定有效性核验：另外选取几种煤标准物质标定有效性核验：另外选取几种煤标准物质或其他控制样

7、品，用被标定的测硫仪测定或其他控制样品，用被标定的测硫仪测定n n其全硫含量。若测定值与标准值之差在标准其全硫含量。若测定值与标准值之差在标准值的不确定度范围内，说明标定有效，否则应值的不确定度范围内，说明标定有效，否则应查明原因，重新标定。查明原因，重新标定。n n库仑滴定法为何要有一级校正系数：库仑滴定法为何要有一级校正系数：库仑滴定法为何要有一级校正系数：库仑滴定法为何要有一级校正系数：n n煤样在高温下燃烧分解生成的煤样在高温下燃烧分解生成的煤样在高温下燃烧分解生成的煤样在高温下燃烧分解生成的SOSO2 2和和和和SOSO3 3间存在一间存在一间存在一间存在一个可逆平衡，个可逆平衡，个

8、可逆平衡，个可逆平衡，SOSO3 3的生成率由燃烧分解温度和氧气量的生成率由燃烧分解温度和氧气量的生成率由燃烧分解温度和氧气量的生成率由燃烧分解温度和氧气量决定。在决定。在决定。在决定。在11501150和用空气燃烧煤样时，和用空气燃烧煤样时，和用空气燃烧煤样时，和用空气燃烧煤样时，SOSO3 3的生成率的生成率的生成率的生成率为为为为3 3左右。而左右。而左右。而左右。而SOSO3 3与碘离子不起氧化还原反应，所与碘离子不起氧化还原反应，所与碘离子不起氧化还原反应，所与碘离子不起氧化还原反应，所以它不能被库仑法测定。此外，在高温燃烧下，煤中以它不能被库仑法测定。此外，在高温燃烧下，煤中以它不

9、能被库仑法测定。此外，在高温燃烧下，煤中以它不能被库仑法测定。此外，在高温燃烧下，煤中氢燃烧生成的水和煤中水能与氢燃烧生成的水和煤中水能与氢燃烧生成的水和煤中水能与氢燃烧生成的水和煤中水能与SOSO2 2、SOSO3 3反应，生成反应，生成反应，生成反应，生成亚硫酸或硫酸，亚硫酸或硫酸，亚硫酸或硫酸，亚硫酸或硫酸，吸附在进入电解池前的玻璃管道中而导致测吸附在进入电解池前的玻璃管道中而导致测试结果偏低，结合这些因素，并经过统计检试结果偏低，结合这些因素，并经过统计检验证明库仑法的结果比艾氏卡法结果相对偏验证明库仑法的结果比艾氏卡法结果相对偏低低6左右，所以库仑法结果必须乘以左右，所以库仑法结果必

10、须乘以1.06的系数，该系数已存储在库仑定硫仪中，在的系数，该系数已存储在库仑定硫仪中，在实际测定中，仪器显示数已是经过校正后的实际测定中，仪器显示数已是经过校正后的硫含量。（不同厂家的定硫仪因校正方式不硫含量。（不同厂家的定硫仪因校正方式不一样，所采用的系数也各不相同）。一样，所采用的系数也各不相同）。为何加催化剂三氧化钨为何加催化剂三氧化钨:从从SO2和和SO3的可逆平衡来考虑的可逆平衡来考虑,必须保必须保持较高的燃烧温度才能提高持较高的燃烧温度才能提高SO2的生成率的生成率,但但温度过高会缩短燃烧管的使用寿命温度过高会缩短燃烧管的使用寿命,因此因此,不得不得不降低燃烧温度。而为使煤中硫酸

11、盐硫在相对不降低燃烧温度。而为使煤中硫酸盐硫在相对较低温度下（较低温度下（1150）完全分解，所以在煤）完全分解，所以在煤样上覆盖一层催化剂（三氧化钨）。样上覆盖一层催化剂（三氧化钨）。为何要用空气而不使用纯氧气：为何要用空气而不使用纯氧气：从从SO2和和SO3的可逆平衡来考虑的可逆平衡来考虑,必须保必须保持较低的氧气分压，才能提高持较低的氧气分压，才能提高SO2的生成率，的生成率，如采用纯氧气则会导致如采用纯氧气则会导致SO3含量增加，而库仑含量增加，而库仑滴定法不能吸收滴定法不能吸收SO3，从而会导致测试结果偏，从而会导致测试结果偏低，所以选用空气而非氧气。同时必须使用经低，所以选用空气而

12、非氧气。同时必须使用经干燥后的空气，这是因为未经干燥的空气会使干燥后的空气，这是因为未经干燥的空气会使SO2在进入电解池前就形成在进入电解池前就形成H2SO3，吸附在管，吸附在管路中，使测定结果偏低。路中，使测定结果偏低。为何当电解液的为何当电解液的pH值小于值小于1后要更换：后要更换：这是因为当电解液呈强酸性后，碘离子和这是因为当电解液呈强酸性后，碘离子和溴离子的光敏反应增强而额外生成溴离子的光敏反应增强而额外生成I2和和Br2，这，这些些I2和和Br2是非电解产生的，将会导致全硫测定是非电解产生的，将会导致全硫测定值偏低，所以需更换。值偏低，所以需更换。SDS516定硫仪定硫仪SDS212

13、红外定硫仪红外定硫仪SDS212原理图原理图n n(3)夹住连接煤灰过滤器与电解池之间的优质夹住连接煤灰过滤器与电解池之间的优质硅胶管，如果流量计的流量能降到硅胶管，如果流量计的流量能降到300ml/min，则代表电解池和净化管气路不，则代表电解池和净化管气路不漏气，反之则表示该气路漏气；漏气，反之则表示该气路漏气；n n(4)夹住电解池与干燥管之间的优质硅胶管，夹住电解池与干燥管之间的优质硅胶管，如果流量计的流量能降到如果流量计的流量能降到300ml/min，则代，则代表净化管气路不漏气，反之则表示该气路漏气；表净化管气路不漏气，反之则表示该气路漏气；n n注：若煤灰过滤器漏气则应加凡士林进

14、行密封；注：若煤灰过滤器漏气则应加凡士林进行密封；若电解池漏气则应加凡士林及更换密封圈进行若电解池漏气则应加凡士林及更换密封圈进行密封。密封。假不升温则应进行如下分析：假不升温则应进行如下分析：n n(1)热电偶是否脱线或断裂等。热电偶是否脱线或断裂等。n n(2)控制卡、接口卡等是否有故障。控制卡、接口卡等是否有故障。流量计流量不稳定或达不到流量计流量不稳定或达不到流量计流量不稳定或达不到流量计流量不稳定或达不到1000ml/min1000ml/minn n(1)(1)电磁泵漏气或损坏（如气泵皮碗开裂等）；电磁泵漏气或损坏（如气泵皮碗开裂等）；电磁泵漏气或损坏（如气泵皮碗开裂等）；电磁泵漏气

15、或损坏（如气泵皮碗开裂等）；n n(2)(2)软管老化或接头不紧，检查软管或更换；软管老化或接头不紧，检查软管或更换；软管老化或接头不紧，检查软管或更换；软管老化或接头不紧，检查软管或更换；n n(3)(3)煤灰过滤器被堵或破损，清洗或更换即可；煤灰过滤器被堵或破损，清洗或更换即可；煤灰过滤器被堵或破损，清洗或更换即可；煤灰过滤器被堵或破损，清洗或更换即可；n n(4)(4)流量计被堵或损坏，清洗或更换即可；流量计被堵或损坏，清洗或更换即可；流量计被堵或损坏，清洗或更换即可；流量计被堵或损坏，清洗或更换即可；n n(5)(5)干燥管被堵，清洗或更换即可；干燥管被堵，清洗或更换即可；干燥管被堵，

16、清洗或更换即可；干燥管被堵，清洗或更换即可；n n(6)(6)电解池砂芯漏斗被堵，清洗或更换电解池即可。电解池砂芯漏斗被堵，清洗或更换电解池即可。电解池砂芯漏斗被堵，清洗或更换电解池即可。电解池砂芯漏斗被堵，清洗或更换电解池即可。n n注：如果干燥管内加有氢氧化钠颗粒，应经常更换，注：如果干燥管内加有氢氧化钠颗粒，应经常更换，注：如果干燥管内加有氢氧化钠颗粒，应经常更换，注：如果干燥管内加有氢氧化钠颗粒，应经常更换，不能使其出现溶融状况，以免气路被堵损坏气泵皮碗。不能使其出现溶融状况，以免气路被堵损坏气泵皮碗。不能使其出现溶融状况，以免气路被堵损坏气泵皮碗。不能使其出现溶融状况，以免气路被堵损坏气泵皮碗。平行性不好n n(1)检查气路是否漏气或被堵；n n(2)检查电解池的四片电极片是否沾污、变弯曲、不平行等，清洗或更换即可；n n(3)控制卡和接口卡是否有故障；n n(4)天平及煤样是否有问题。定硫仪的日常维护定硫仪的日常维护n n1经常更换脱脂棉；n n2经常更换电解液；n n3定期清洗电解池；n n4定期更换石英管；n n5定期更换硅炭管；n n6每天测试前应检查气密性。