全硫含量的測定

1、全硫含量的測定-實驗報告 遼寧科技大學(xué)化工學(xué)院 實驗小組 第七組煤化11-3：胡鳳玲、耿華、劉獻，李博文一 實驗?zāi)康?用高溫燃燒庫侖法測定煤中全硫的含量。二 實驗原理煤樣在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-碘化鉀電對的電位平衡，系統(tǒng)便立即以自動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，計算機進行積分運算，然后按法拉第電解定律，計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測硫儀，包括以下部件：送樣機構(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 15送樣電機 16電源、控制線插座 17熱電偶 18高溫爐外殼（1） 送樣機構(gòu)（2） 高溫爐：采用雙螺紋硅碳管加熱，采用鉑銠-鉑熱電偶測溫，計算機控制溫度，恒溫區(qū)長度大于90毫米，為保護硅碳管，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玻璃模制而成，容

3、積400毫升，在蓋上安裝有一對電解電極和一對指示電極，每對電極極片相對平衡，且兩對電極成一字排列。電解池內(nèi)有一攪拌子，它由磁力攪拌器帶動在電解液中旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)攪拌作用。（4） 凈化系統(tǒng)由電磁泵、流量計、凈化裝置、煙塵過濾器等組成，其作用是對進入高溫爐的氣體進行干燥凈化和對高溫爐出來的氣體進行干燥處理。2 實驗配套儀器電子天平一臺 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毫升四實驗準備1配制電解液、攪拌均勻。2硅膠的更換。五測定方

4、法1開通電源 接通儀器電源，啟動定硫儀軟件，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)置好每一項功能；打開主頁面左上角開始加溫，當爐溫升至1150并恒定時，系統(tǒng)顯示“系統(tǒng)就緒”便可開始做實驗。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，輸入試樣的編號和分析水平。4 實驗過程單擊“煤樣測試”后，送樣機構(gòu)將試樣送入高溫爐，實驗過程由計算機控制。測試頁面中的有關(guān)參數(shù)信息隨實驗時間而變化，實驗結(jié)束后，系統(tǒng)給出實驗結(jié)果。六實驗誤差 同一實驗室不同實驗室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)分為有機硫和無機硫兩種。有的煤中還有少量的單質(zhì)硫。煤中的有機硫，是以有機物的形態(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：硫醇類，R-SH(-SH，為硫基)；噻吩類，如噻吩、苯并噻吩、硫醌類，如對硫醌、硫醚類，R-S-R，硫蒽類等；煤中無機硫，是以無機物形態(tài)存在于煤中的硫。無機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（以硫酸鹽硫為主），或焦化后留在焦炭中的硫（以有機硫、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，再用標準氫氧化鈉溶液進行滴定。根據(jù)消耗的氫氧化鈉溶液的量計算出煤中的全硫含量。3、煤樣中的氯對實驗有什么影響？答：當氯含量大于0.02時，需作必要的校正。因為吸收過程中氯與過氧化氫反應(yīng)生成鹽酸。滴定時，生成的鹽酸同樣要消耗標準氫氧化鈉溶液。4、氧氣流量、煤樣推進速度及最終燃燒時間等條件的變化對測定值有何影響？答：氧氣流量過大，會使氧化硫來不及吸收，流量過小，會使燃燒不完全，而且也不能驅(qū)盡過氧化氫溶液中溶解的二氧化碳，導(dǎo)致滴定終點不易確定，結(jié)果偏高煤樣必