红外光谱法同一条件下测定煤及焦炭中全硫
红外光谱法测定煤中全硫浅探
ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ．Ｉ ｔ ｗａ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ｓ ｕ ｌ ｆ ｕ ｒ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ｄ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ｒ ａ ｐ ｉ ｄ ｌ ｙ ｂ ｙ
增刊 １
煤 质 技 术 谱 法 测 定 煤 中全 硫 浅 探
丁 蕾
（ 郑 州煤 炭 工业 （ 集 团） 有 限 责任 公 司 煤 质监 测 中心 ，河 南 郑 州 ４ ５ ２ ３ ７ ０ ）
摘 要 ：结合 红 外光谱 法 测硫 的原 理及验 证 红 外法测硫 准确度 的试验 ，重点探 讨 了红 外光谱 测硫 法 准确 度 的确认 及设 备操 作 中应 注意 的 问题 ，指 出经 实验验证 可 采 用红外 光谱 法准 确 、快捷 地测 定煤
１ ． １ 红 外 测 硫 法 原 理
段 的标 准煤样 测 试结果 都在 标准 值 的不 确定度 范 围
内 ，说 明用 红外光 谱法 进行 煤 中全硫 的测 定 ，能够
保证 测 定的 准确 度 。
仪 器 的基本 工 作 原理 是 ：煤 样在 １ ３ ０ ０ ℃ 的高 温 下于氧 气 流 中燃 烧 分解 。生 成 的颗粒 和水 汽被 高 氯酸 镁吸 附 ，吸 附 干燥 后 的气 流 通 过 红 外检 测 池 ，
其 中的 Ｓ Ｏ 吸 收 红 外 光 源 中相 应 光 谱 ，经 滤 光 片
（ ２ ）煤 中全硫 测定 的仲裁 法 为艾 氏卡 法 ，因此
红外光谱法测定煤中碳、氢、全硫的研
ISSN1672-9064CN35-1272/TK1—氧气流;2—管式高温燃烧管;3—样品燃烧舟;4—气体净化系统;5—流量调节系统;6—红外检测系统;7—计算机控制处理系统;8—打印机图1仪器组成系统示意图作者简介:林大荣(1963~),1985年毕业于厦门大学化学系,学士,高级工程师。
多年来从事质量监督、节能减排、温室气体清单报告、碳核查、应对气候变化战略、洁净煤研究等,课题、论文获得省部级多项奖励,现为福建省华厦能源设计研究院有限公司副总工、能源研究所所长。
红外光谱法测定煤中碳、氢、全硫的研究林大荣(华厦能源设计研究院有限公司福建福州350001)摘要研究红外光谱法测定煤中碳、氢、全硫的测试原理、测定方法和检测过程,评价该仪器测试准确性、精密度和稳定性,指出红外光谱法检测中影响检测结果的注意事项和常见错误。
关键词红外光谱法检测煤中碳、氢、全硫含量中图分类号:P618.114文献标识码:A文章编号:1672-9064(2017)06-050-04煤炭作为我国最主要的化石燃料和化工原料,在今后相当长一段时间内依然无法改变。
2015年全国能源消费总量43.0亿t 标准煤,煤炭消费量就占64.0%,高达27.52亿t 标准煤、36.98亿t 原煤。
福建省生产原煤1531.77万t ,全年能源消费总量12179.97万t 标准煤,煤炭消费量就占50.5%,高达6151万t 标准煤;因此,推进煤炭的科学发展、洁净高效利用,刻不容缓。
碳和氢是煤的主要组成元素,测定煤中碳氢含量,对于了解煤的变质程度和煤的性质有重要意义。
在《中国煤炭分类》(GB 5751-2009)中,以干燥无灰基氢(H daf )作为划分无烟煤亚类的2项指标之一。
煤质分析计算煤的收到基低位发热量,氢是不可缺少项目。
在工业生产中,根据煤中碳氢元素含量来推算燃烧设备的理论燃烧温度以及计算锅炉燃烧中的热平衡。
在气化工业中,根据它们来计算煤炭气化时的物料平衡。
焦炭中全硫含量的测定
对管式高温炉进行升温，直至温 度 约 １ ２００ ℃， 通过铂铑一铂热电偶高温计来对燃烧管中高温带的 位置、５００ ℃位置和长度等 参 数 进 行 测 量；调 节 送 样 程 序 控 制 器 ，直 至 焦 炭 样 品 预 分 解 、高 温 分 解 位 置 分 别处于５００ ℃和１ ２００ ℃。于燃烧管路末端出口位 置填充干燥且 洁 净 的 玻 璃 纤 维 棉，在 距 离 出 口 位 置 约１０ ｍｍ 位 置 填 充 硅 胶 铝 棉，厚 度 大 约 为 ３ ｍｍ。 组 装 净 化 装 置 、空 气 供 应 装 置 、电 磁 搅 拌 器 、电 解 池 、 库仑积分器、管 式 高 温 炉、程 序 控 制 器 组 装 到 一 起， 其中电解池、活 塞 以 及 燃 烧 管 相 互 连 接 部 位 应 该 用 硅橡胶管密封，保持管路通畅，避免 泄 漏。 打开供气 泵、抽气泵装置，并把抽气流速控制在１ ０００ｍＬ／ｍｉｎ， 将 燃 烧 管 和 电 解 池 之 间 的 活 塞 关 闭 ，检 查 抽 气 流 速 ， 若降至小于５００ｍＬ／ｍｉｎ则可 以 说 明 装 置 各 个 部 件 之间连 接 性 能 和 密 闭 性 能 较 为 良 好，若 流 速 高 于 ５００ ｍＬ／ｍｉｎ 则 证 明 系 统 漏 气 ，应 立 即 检 查 各 接 口 的 连 接 部 位 ，排 除 故 障 后 进 行 后 续 实 验 。
关于对煤中的全硫红外测定法与库仑滴定法测试结果的比较分析
关于对煤中的全硫红外测定法与库仑滴定法测试结果的比较分析摘要：运用配对比较试验在不同范围的全硫值进行试验，通过t检验和F检验，得出全硫检测中用红外测定法与库仑滴定法之间无显著性差异且差值的置信区间较小的结论。
关键词：测硫仪；煤质分析；全硫测试；红外测定法；库仑滴定法引言煤中硫分是一种极其有害的杂质，是电厂排放二氧化硫污染的主要因素。
煤在炉膛燃烧时，煤中硫分主要生成二氧化硫，随烟气排到大气中去，另外约有1%——2%被氧化成三氧化硫，而不可燃硫则进入烟尘和炉渣。
为严格控制二氧化硫的排放，达到国家环保要求，火力发电厂都进行了脱硫改造，近年来，随着环保要求的提高，对二氧化硫的排放控制越来越严格。
所以准确测定煤中的全硫含量是关系锅炉燃烧调整和二氧化硫能否达到国家排放标准的关键所在，每个燃料化验员义不容辞的责任。
1红外测硫仪的应用对火力发电企业而言，燃煤是发电的主要原料，占发电企业成本70%以上；而且煤种繁杂多变，尤其是近年来，燃煤供应持续紧张，发电企业为保发电采购电煤品种多达二、三十种；同时，发电企业为降低燃煤成本，均采取了掺配煤燃烧的策略。
这些客观因素决定入厂燃煤指标的化验和煤中全硫含量的测定必须是车车取样，批批化验；入厂煤指标的化验和全硫含量的测定必须是全程、全面检定。
化验和分析工作量极大，为了及时很好地完成检验任务，有效提高工作效率，降低化验人员工作量，及时准确提供化验数据，满足运行人员调整需求，结合本厂的实际情况，我们引进了红外吸收全硫测定分析仪。
为了验证该仪器分析结果，特做了以下实验。
该红外测硫仪特点：测试效率高，测量速度快，采用了强制燃烧系统，燃烧时间短，一般为100S；适合于大批量样品的测试。
高温燃烧，氧气助燃，无需催化剂确保试样完全燃烧，重复性好，准确度高。
使用方便：除了称样和送样，由电脑控制完成测量的全过程；测量中实际显示浓度曲线，并能回放曲线；能显示、打印、重算、保存和查询所有结果；具有统计功能，可帮助用户轻松获得结果的平均值、极差、标准偏差、相对标准偏差等重要数据；电子天平与计算机联机时可直接传送试样重量，免去人工输入；试验数据可通过RS232接口传送上网；无需配制化学试剂盒溶液，操作简便。
红外光谱法测定生物质燃料中全硫的研究
红外光谱法测定生物质燃料中全硫的研究作者：孙儒瑞赵亚娟高孙慧来源：《当代化工》2017年第09期摘要：建立红外光谱法测定生物质燃料中全硫含量的方法，采用标准样品校正仪器，拟合校正曲线，研究了该方法的准确度和精密度。
结果表明，全硫含量在0%～4.45%范围内，测量值和实际值硫含量线性关系良好，用标准加入法进行回收率实验对方法的准确度进行考察，相对标准偏差为0.76%～1.52%，加标回收率为99.44%～99.89%。
与其他检测方法比较，该方法操作简单，检测时间短，自动化程度高。
关键词：生物质燃料；硫含量；红外光谱法中图分类号：TQ 340.7 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2017）09-1944-03Determination of Total Sulfur in Biomass Fuelsby Infrared SpectroscopySUN Ru-rui， ZHAO Ya-juan， GAO Sun-hui（Hainan Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau Inspection and Quarantine Technology Center，Hainan Haikou 570311，China ）Abstract： The method for the determination of total sulfur in biomass fuels by infrared spectroscopy was established. The calibration curve was fitted by standard sample calibration instrument. The accuracy and precision of the method were studied. The results showed that the linear correlation between measured sulfur content and actual sulfur content was good in the range of 0%～4.45%， and the recoveries were tested by the standard addition method. The relative standard deviations were 0.76%～1.52% and the recoveries were in the range of 99.44% ～ 99.89%. Compared with other detection methods， the method has the advantages of simple operation， short detection time and high degree of automation.Key words： Biomass fuel； Sulfur content； Infrared spectroscopy石油、煤炭和天然气是我国目前主要消耗的能源，随着化石能源的不断开采，逐渐的枯竭，能源缺乏问题越来越严重，环境问题也逐渐严重，如全球气温变暖海平面上升、水污染、损害臭氧层威胁地球生命、雾霾、释放硫化物和氮化物引起酸雨等[1]。
管式炉一红外光谱法测定煤中全硫含量的测量不确定度的评定
样 中硫 的百分含量为 ０ ９ ％时 ，测得其标准不 确定 度为 ０ ０ ６ ，扩展不确定度为 ００ ％ 。 ．７ ．１％ ．３
关键词 红外光谱 法 煤 全硫 测量 不确定度
Ｔｈ ｅ Ｕｎｃ ｒ ａ ｎ ｙ Ｅｖ ｌ ｔｏ ｆＴｕｂ ａ ｖ ｎ－ ｎ ｒ ｒ ｄ ｓ ｒ ｉ ｎ ｅ ｔ ｉ ｔ ａｕａ ｉ ｎ ｏ ｕｌ ｒ Ｏ ｅ Ｉ ｆ ａ ｅ Ａｂ ｏ ｐｔｏ
ｆｏ ｒ ｍ． Ｔ ｅ ｓ ｌ ｒ ｃ ｎ ｅ ｔ ｉ ｈ ｏ ｓ ０ ９ ％ ， ｔ ｅ ｓａ ｄ ｄ ｕ ｃ ｒ ｉ ｔ ｓ ０ ０１ ％ ， ａ ７ ｆ ｌ ｈ ｔｎ ａ ｎ ｅ ａ ｎｙ ｉ ． ６ ｒ ｔ ｎ ｈ ｅ ｐ ｎ ｅ ｎ ｅ ａｎ ｙ ｉ ０ ０ ％ ． ｘ ａ ｄ ｄ ｕ ｃ ｒ ｉ ｔ ｓ ． ３ ｔ Ｋｅ ｒ ｓ ｉ ｒ ｒ ｄ ａ ｓ ｒ ｔ ｎ ｃ ａ ， ｔｔ ｕ ｐ ｕ ， ｕ ｃ ｒ ｉｔ ｆｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｙ Ｗｏ ｄ ｎ ａ ｅ ｂ ｏ ｐ ｉ ， ｏ ｆ ｏ ｌ ｏａ ｓ ｌｈ ｒ ｌ ｎ ｅ ｔ ｎｙ ｏ ａ ｕ ｅ ｎ ａ
Ａ ｓａｔ ｃｏ ｉ ｅ ｒ ｅｕ ａｄｒ Ｇ ／ ２４ ２ １ （ ｅ ｒ ｉ ｔｎ ｆｏ ｌｕ ｕ ｂ ｒ Ａ ｃｒ ｎ ｔ ｔ ｏ ｄｒ ｉ ｓ ｎ ａ Ｂ Ｔ２ １－ ００ Ｄ ｔ ｍｎ ｉ ｔ ｌ ｒ ｔｃ ｄ ｇｏ ｈ ｐ ｃ ｅｎ ｔ ｄ ５ ｅ ａｏ ｏ ｔ ａ ｓ ｆ ｉ ｃａ ｂ Ｒ ｓｅｔ ｍ ｔ ＞ ｗ ｅ ｃ ｔ ｕ ｕ ｃｎ ｎ ｉ ｃａ ｕｉ ｎ ａ ｄ ｓｌｒｄｔ ｔｎ ｎ ｏ ｙＩ ｐｃ ｏ ｅｙ ， ｅｄｔ ｔ ｈ ｓｌ ｒ ｏｔ ｔ ｎ ｏ ｓ ｇｉｒ ｅ ｕ ｕ ｅ ｃｏ ｌ ｒ ｒ＞ ｅ ｅ ｆ ｅ ｌ ｎ ｆ ｒ ｆ ｅｉ
红外光谱法测定煤灰中硫含量的研究
红外光谱法测定煤灰中硫含量的研究摘要：本文旨在通过研究红外光谱法来测定煤灰中的硫含量。
本研究首先对样品进行了准备，然后使用红外光谱仪测试了样品的硫含量，并对结果进行了分析。
结果表明，红外光谱法可以有效地测定煤灰中的硫含量，并有助于认识煤灰的性质。
关键词：煤灰，红外光谱，硫含量正文：煤灰是一种着火温度低而具有特定性质的煤灰制品，可用作工业生产及冶金行业的燃料和原材料。
煤灰中大量含有有害物质，其中硫元素是最重要的，其含量直接影响煤灰的利用价值。
因此，测定煤灰中的硫元素含量就变得尤为重要。
红外光谱法以其良好的灵敏度和定量性被用于测定煤灰中的硫含量。
本研究以常规重金属吸收粉末为煤灰样品，采用红外光谱法测定样品的硫含量。
结果表明，红外光谱法可以有效测定煤灰中硫元素的含量，可以有效提供准确的信息，从而帮助研究人员认识煤灰的性质。
研究中进一步分析了不同参数对煤灰硫含量的影响，如不同粒度、水分和有害元素掺杂物等。
此外，研究还比较了传统方法和红外光谱测定煤灰中硫含量的准确性，并发现红外光谱法能够精确、快速地测定样品中硫元素的含量，而且准确率较高。
此外，本文还探讨了红外光谱法在工业应用中的应用前景。
研究表明，红外光谱法由于具有良好的灵敏度和定量性，在煤灰的分析中具有重要作用，并可能成为煤灰中硫元素含量测定的有效方法。
开发了一种新型煤灰硫含量测定仪，可以实现实时测量煤灰中硫元素含量，从而更好地控制煤灰的质量和安全。
本研究是利用红外光谱法来测定煤灰中硫元素含量的第一步，其结果表明，红外光谱法可以有效测定煤灰中硫元素的含量，并可能成为未来煤灰中硫元素含量测定的有力工具。
因此，有必要对红外光谱法应用于煤灰中硫元素含量测定做进一步的研究，以充分利用其灵敏度和定量性。
应结合现有技术，优化测定系统样品准备和分析数据流程，以提高获取硫元素含量的准确性和效率。
此外，应研究针对煤灰的特定需求而开发的新型测定仪，以确保准确性和稳定性。
在未来的研究中，将需要为煤灰的硫含量测定提供更完善的研究报告，以及更多的细节和精确的实验结果，以支持煤灰的安全可靠使用。
煤中全硫的测定方法
煤中全硫的测定方法煤是一种常用的化石燃料，其中含有硫元素。
硫在燃烧过程中会转化为二氧化硫，进而生成二氧化硫的副产物，对环境和人类健康造成很大的危害。
因此，准确测定煤中全硫的含量对于评估燃烧煤的环境影响和煤的质量具有重要意义。
1.物理方法物理方法主要是利用煤中硫元素的特性进行分析，包括红外光谱法、X射线荧光光谱法和能谱分析法等。
（1）红外光谱法红外光谱法是通过测定煤样在特定波长下对红外光的吸收来确定含硫量。
该方法操作简单，无需特殊试剂，适用于快速测定煤样中硫的含量。
（2）X射线荧光光谱法X射线荧光光谱法是利用X射线激发煤样产生特定能量的荧光辐射，通过测量荧光辐射的强度来确定硫的含量。
该方法准确性高，适用于不同种类的煤。
（3）能谱分析法能谱分析法是利用能谱仪对放射性同位素的电磁能谱进行分析，并通过分析能谱中硫同位素的特征峰来确定硫的含量。
该方法准确性和灵敏度高，适用于测定煤中微量硫的含量。
2.化学方法化学方法是利用化学试剂对煤样进行处理，通过化学反应来测定煤中硫的含量，主要包括高温氧化法、碘酸钠滴定法和氧燃烧法等。
（1）高温氧化法高温氧化法是将煤样在高温和氧气的作用下，将硫氧化为二氧化硫，然后通过滴定法测定二氧化硫的含量来计算煤中硫的含量。
该方法操作简单，准确性较高。
（2）碘酸钠滴定法碘酸钠滴定法是将煤样进行酸解，使硫与生成的碘在碘酸钠存在下反应生成硫酸钠，然后用过碘量的亚硫酸钠溶液滴定剩余的碘酸钠来测定硫的含量。
（3）氧燃烧法氧燃烧法是将煤样高温燃烧，将硫氧化为二氧化硫，然后通过吸收二氧化硫的试剂来测定硫的含量。
需要注意的是，不同的测定方法适用于不同类型的煤，所以在选择测定方法时需要根据具体情况进行判断。
总结起来，物理方法主要是利用煤中硫的特性进行分析，操作简单但准确性较低；而化学方法采用化学试剂进行处理，准确性较高但操作较复杂。
根据实际需求和实验条件，可以选择合适的方法来测定煤中全硫的含量。
红外光谱法测定煤灰中硫含量的研究
红外光谱法测定煤灰中硫含量的研究武宏香,刘东艳,刘㊀颖,张凤英,葛㊀琳(中国科学院山西煤炭化学研究所公共技术服务中心,山西太原㊀030001)摘㊀要:探讨了红外光谱法测定煤灰中硫含量的可行性,利用无水硫酸钙和二氧化硅混合物模拟煤灰建立1条线性标准曲线,能够满足灰成分中硫含量在0.01%~11.78%范围内的测定,线性误差为0.9015%,利用该标准曲线测定了7个煤灰标准物质以核查方法准确度和精密度,相对误差和相对标准偏差均在5%以内,加标回收率在100%~104%㊂由研究可知,红外光谱法是1种理想可行的灰中硫含量测定方法,1300ħ燃烧温度可满足灰中硫含量的测定条件,也可适当提高燃烧温度以减少单次测样时间㊂关键词:红外光谱法;煤灰;硫含量;线性标准曲线;相对标准偏差;加标回收率中图分类号:T Q533.1㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1007-7677(2018)04-0023-04D e t e r m i n a t i o no f s u l f u r c o n t e n t i n c o a l u s i n g i n f r a r e d s p e c t r o s c o p yWU H o n g-x i a n g,L I U D o n g-y a n,L I U Y i n g,Z H A N GF e n g-y i n g,G EL i n (P u b l i cT e c h n i c a l S e r v i c eC e n t e r,I n s t i t u t e o f C o a lC h e m i s t r y,C h i n e s eA c a d e m y o f S c i e n c e,T a i y u a n㊀030001,C h i n a)A b s t r a c t:T h e f e a s i b i l i t y o f s u l f u r c o n t e n t i n c o a l a s hd e t e r m i n a t i o nu s i n g i n f r a r e d s p e c t r o s c o p y w a s d i s c u s s e d i n t h e p a p e r,u s i n g a n h y d r o u s c a l c i u ms u l f a t e a n d s i l i c am i x t u r e t o s i m u l a t e t h e c o a l a s h t o e s t a b l i s ha l i n e a r s t a n d a r d c u r v ew a s d o n e,i t c o u l dm e e t t h e r e q u i r e m e n t so fs u l f u rc o n t e n t i na s hc o m p o n e n t sd e t e r m i n a t i o ni nt h er a n g eo f0.01%~11.78%,t h el i n e a r i t y e r r o ri s 0.9015%,u s i n g t h i s s t a n d a r d c u r v e,s e v e n c o a l a s hs t a n d a r d m a t e r i a l sw e r ed e t e r m i n e d t oc h e c kt h ea c c u r a c y a n d p r e c i s i o no f t h i sm e t h o d,t h e r e l a t i v ee r r o ra n dr e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o n w e r ea l l i n5%,t h er e c o v e r y r a t e w a si n100%~104%,t h e r e s e a r c hs h o w e d t h a t,t h ei n f r a r e ds p e c t r o s c o p y i sa ni d e a la n df e a s i b l e m e t h o dt od e t e r m i n et h es u l f u rc o n t e n t i na s h,t h e b u r n i n g t e m p e r a t u r e o f1300ħc o u l dm e e t t h ed e t e r m i n a t i o nc o n d i t i o n,t h e c o m b u s t i o n t e m p e r a t u r e c o u l da l s ob e i m p r o v e d t o r e d u c e t h e s i n g l e s a m p l i n g t i m e.K e y w o r d s:i n f r a r e d s p e c t r o s c o p y;c o a l a s h;s u l f u r c o n t e n t;l i n e a r s t a n d a r d c u r v e;r e l a t i v e s t a n d a r dd e v i a t i o n;r e c o v e r y r a t e㊀㊀我国是个产煤和燃煤大国,每年大量的粉煤灰排放给生态环境带来巨大的压力[1]㊂目前粉煤灰在建工㊁建材㊁水利等各领域已有广泛应用,其中最主要的用途为混凝土掺和料,但用作路面基层时粉煤灰中硫含量若过高则会引起路面膨胀开裂,因此测定煤灰组成对其用途具有指导意义㊂目前煤灰中硫含量的测定所依据的方法主要包括硫酸钡质量法㊁燃烧中和法及库仑滴定法[2]㊂硫酸钡质量法作为1种化学测定方法,适用范围宽且成本低,但操作过程比较繁琐,且测定过程中加入的过量氯化钡易引起环境污染[3,4];燃烧中和法操作比较简单,但其单个样品测试时间长,不适合进行批量测试;库仑滴定法操作简单快速㊁成本较低,但其测试温度(1150ħ)较低,需加入三氧化钨做催化剂,且测试时间长,不适用于所有的煤灰样品[5]㊂红外光谱法是1种快速准确测定煤中全硫含量的方法,已被纳入国标方法[6],其将试样在1300ħ高温氧气流中燃烧分解,试样中硫转化为二氧化硫后通过红外检测器检测其含量㊂但目前该标准适用于煤和焦炭,并未将煤灰中硫含量的测定纳入其中㊂从原理上分析,该方法适用于可在1300ħ氧气流中分解的含硫化合物,因此以下实验的目的在于探索红外光谱法测定煤灰中硫含量的可行性㊂煤灰中硫主要以硫酸钙形态存在,硫酸钙在1100ħ以上即可开始分解为二氧化硫和氧化钙[7]㊂李建红曾采用高频燃烧红外吸收法对测定灰中硫含量进行探讨,但该红外吸收法所采用的温度在1700ħ~1800ħ左右[8]㊂煤灰的主要成分为硅㊁铝㊁铁㊁钙的氧化物,其中二氧化硅含量高且热稳定性好,由于可获得的不同范围硫含量的煤灰标准物质有限,因此该实验采用二氧化硅和无水硫酸钙的混合物模拟煤灰以进行深入探讨㊂1㊀材料与方法1.1㊀试验材料实验所用的二氧化硅为光谱纯,使用前将其在321000ħ灼烧2h以去除杂质,冷却至室温后备用㊂实验所用的煤灰标准物质G B W11127a~G B W11132a㊁G B W11132每次使用前应在(815ʃ10)ħ下灼烧30m i n㊂1.2㊀实验仪器实验仪器为L E C O S-144D R型红外定硫仪,由载气系统㊁燃烧系统㊁气体净化系统㊁分析气流量控制系统㊁检测系统及数据转换及计算机控制系统构成㊂红外定硫仪工作原理简述如下:称取一定质量的试样送入1300ħ纯氧环境中燃烧,试样中的硫化合物分解生成二氧化硫进入气相,在真空泵的作用下经过高氯酸镁干燥管除去水分㊁过滤器除去灰尘,经流量调节器控制稳定气流后进入红外池进行检测㊂二氧化硫经过红外池时引起检测器接收能量减弱㊁电压下降,电压开始下降时仪器开始分析,电脑以每秒9次检测器输出电压并按时间积分从而得到总强度,依据校准曲线和称样量得到样品中硫含量[9]㊂红外定硫仪所使用的坩埚使用前应在950ħ高温下灼烧2h以上,冷却后备用㊂1.3㊀试验方法混合无水硫酸钙和二氧化硅:无水硫酸钙每次使用前在500ħ下灼烧2h,因硫酸钙易吸水变质,应置放于干燥器中冷却至室温并尽快完成称量㊂称取一定质量的二氧化硅和无水硫酸钙于烧杯中,加少量水使其稍高出固体表面,搅拌30m i n,将烧杯于(110ʃ5)ħ烘干,将干燥后的混合物转移至坩埚中并放入马弗炉于500ħ灼烧,冷却至室温后转入玛瑙研钵中研磨均匀,再放入马弗炉中灼烧2 h,取出后置放于干燥器中冷却并尽快完成称量㊂此试验依据G B/T25214 2010测定煤灰中硫含量,将S-144D R型红外定硫仪升温至1300ħ并稳定2h后,以3.0L/m i n通入纯度大于99.5%的氧气,将装有一定质量试样的坩埚推入燃烧管的恒温区,燃烧后的气体经气体净化系统后再进入红外检测系统,测得煤灰中的硫含量㊂2㊀结果与讨论2.1㊀称样量对测定结果的影响称取硫酸钙1.000g与二氧化硅9.000g混合,得到硫含量为2.36%的混合物㊂分别称取该混合物0.0500g㊁0.1000g㊁0.2000g和0.3000g,采用红外光谱法对其进行6次硫含量平行测定㊂称重误差控制在ʃ0.0002g内,不同称样量的红外吸收强度测定结果见表1㊂表1㊀不同称样量的红外吸收强度测定值质量/g红外吸收强度平均值R S D/% 0.05001.18701.20081.18401.19871.20831.18561.19410.831 0.10002.42822.44722.44992.45682.42132.48482.44800.921 0.20004.96034.94704.95024.94324.93254.92914.94370.234 0.30007.45967.48527.43197.42997.52647.51217.47420.543㊀㊀红外定硫仪所测得的硫含量与红外吸收强度/称样量的比值呈线性关系,如图1所示㊂图1㊀称样量对红外吸收强度的影响由图1可知,称样量在0.0500g至0.3000g 之间红外吸收强度值,随称样量增加呈线性增加,且每个称样量测定时重复性良好,相对标准偏差均小于1%,由此可见,在实验范围所使用的称样量下,采用红外光谱法均能实现煤灰中硫的测定㊂不同称样量下红外吸收强度与称样量的比值不同,说明某一称样量所得到的标线并不一定适用于另一称样量下的样品测试,会造成一定程度的偏差㊂不同的称样量影响测试时长,称样量为0.0500 g㊁0.1000g㊁0.2000g㊁0.3000g时平均测试时间分别约为95s㊁110s㊁130s和150s,样品量增加则硫酸钙的分解时间增加,完成单个样品的测试时间延长㊂煤灰成分复杂,硫有多种结合形态,其结合能不同,在分析过程中相较于硫酸钙分解时间更长,有的煤灰在时间达到600s仍有二氧化硫析42出㊂以G B W11132a 测试结果为例,称样量分别为0.1000g 和0.3000g 时红外吸收强度随时间变化曲线如图2所示㊂由图2可知,吸收曲线积分面积强度分别为3.75和10.98,称样量为0.1000g 时曲线在332s 时结束,而称样量为0.3000g 时在反应设定时间600s 时曲线仍未回到基线,说明二氧化硫未析出完全;以2.2节标定曲线校正,得到硫含量分别为3.61%和3.52%,计算得到三氧化硫含量为9.02%和8.80%,而G B W 11132a 标准认定值为(9.04ʃ0.25)%,可见样品量较大时硫化合物完全分解则需更长的时间㊂图2㊀称样量对分析时间的影响称取G B W 11132a 试样0.3000g,在其表面覆盖一薄层三氧化钨催化剂进行测试㊂与未添加催化剂的试样测试结果相比,吸收强度峰高值由2.72增加至3.75,峰面积由10.98增加至11.07,可见添加催化剂加快了煤灰中硫化合物的分解速率,使得反应在531s 结束㊂但以同一标定曲线标定得到的硫含量为3.55%,仍与标准值存在一定的偏差,主要由于红外定硫仪是以电压信号值降至最大峰值的1%以下判定为反应结束,添加催化剂加快了反应速率从而引起峰值增加,使得检测器提前判定反应结束,此后仍有少量二氧化硫析出但未计入总量从而造成偏差㊂可见向煤灰中添加催化剂的方式并不适用于采用光谱法测定煤灰中硫含量㊂因此为了减少二氧化硫红外吸收峰拖尾,选取的称样量不应太高㊂考虑到仪器使用及耗材消耗,此实验选取称样量为0.1000g 进行探讨㊂2.2㊀建立标准曲线因煤灰中硫含量变化较大,应建立1个范围较宽的标准曲线以覆盖日常测试可能达到的范围㊂用无水硫酸钙和二氧化硅分别配制硫含量为0.00%㊁0.37%㊁0.59%㊁1.13%㊁2.37%㊁4.72%㊁7.09%㊁9.43%㊁11.78%的混合物,其中0.00%的混合物为光谱纯二氧化硅㊂每个混合物在红外定硫仪上进行4次平行测定,单次称样量为0.1000g ,得到红外吸收强度与硫含量的关系曲线,如图3所示㊂图3㊀硫含量标准曲线图硫含量与红外吸收强度在实验范围内呈现良好的线性关系㊂经拟合得到如下关系式:y =0.95872x +0.01517㊀㊀R 2=0.9999㊀㊀式中,y 为硫含量,%;x 为红外吸收强度与称样量的比值乘以0.1㊂由此可见,S -144D R 型红外定硫仪在此实验范围内0.00%~11.78%所建立的标准曲线为线性,能够满足灰成分中三氧化硫含量在0.00%~29.45%范围内的测定㊂2.3㊀方法检出限以前期标准曲线为标定曲线,称取0.1000g二氧化硅连续测定11次,得到硫含量平均值为0.01%,硫红外吸收强度分别为-0.0082235㊁0.0018528㊁-0.0019525㊁0.0021568㊁-0.004452㊁0.00025122㊁-0.0013203㊁0.0008664㊁-0.0037131㊁0.0011665㊁-0.003588,平均吸收强度为-0.001303,计算得到标准偏差为:S A =ðni =1(I0i-I 0)2n -1=0.003140㊀㊀式中,I 0i 为单次测量值,I 0为测量平均值,n 为测量次数㊂根据标准偏差的3倍计算得到方法检出限(C L ,%)为:C L =3S A /b =3ˑ0.003140/0.95872=0.01㊀㊀因此该标准曲线测定硫㊁三氧化硫的线性范围分别为0.01%~11.78%㊁0.025%~29.45%㊂2.4㊀红外光谱法测定灰中硫的线性误差选择硫含量4.72%的样品测量值作为标准曲线测量中间点进行线性误差计算,其平均吸光强度值为4.951791,按照线性方程计算出的测得硫含量(c i )值为:c i =b I i +a =0.95872ˑ4.951791+0.01517=4.76255152㊀㊀式中,c i 为硫含量,%;I i 为平均吸光强度;b为标准曲线斜率,0.95872;a 为标准曲线截距,0.01517㊂线性误差值(ΔX i ,%)计算公式如下:ΔX i =c i -c s ic s iˑ100=4.762551-4.724.72ˑ100=0.9015㊀㊀式中,c s i 为标准物质硫含量,%㊂2.5㊀方法准确度和精密度为检验红外光谱法测定灰中硫含量的准确性,选取7个煤灰标准物质,按照1.3节中所述煤灰中硫的测定方法,分别称取0.1000g 进行6次重复测定,测试值由硫含量换算为三氧化硫含量㊂煤灰标准物质所有测试结果见表2㊂表2㊀煤灰标准物质测试结果G B W11127aG B W11128aG B W11129aG B W11130aG B W11131aG B W11132aG B W111320.6855.320.4720.3820.4288.982.800.6905.320.4980.3780.4428.922.70硫含量/%0.6705.350.4830.4120.4289.082.680.6705.300.4800.3700.4459.082.750.6755.320.5050.3750.4409.052.850.6705.300.4780.4120.4309.082.68平均值/%0.6775.320.4860.3880.4359.042.75R S D /%1.290.342.624.861.830.742.55极差/%0.0200.0500.0330.0420.0170.1600.170标准值/%0.69ʃ0.115.10ʃ0.250.49ʃ0.110.40ʃ0.110.43ʃ0.119.04ʃ0.252.76ʃ0.11相对误差/%1.884.310.823.001.160.000.36㊀㊀由表2可知,所测煤灰标准物质的平均值均在标准证书所给出的不确定度的范围内,相对误差在5%之内㊂相对于其它煤灰标准物质的测定结果,G B W11130a 测定结果的准确度和精密度略低,相对误差和相对标准偏差分别为3.00%和4.86%㊂究其原因,可能由于样品中三氧化硫含量(0.40%)较低,所用坩埚的残留灰渣中有极少量的硫析出从而影响测试结果;干燥剂高氯酸镁在吸收较多水分后会吸收少量的二氧化硫,从而影响测试结果㊂因此,在进行低硫含量的煤灰样品测试时需特别注意坩埚的清洁及干燥剂高氯酸镁的吸水程度,应延长坩埚在使用前高温下的灼烧时间,并及时更换干燥剂㊂G B W 11128a 测定结果与标准值偏差相对较大,由于标准值的确定采用硫酸钡质量法定值,化学法与燃烧法测定结果可能有一定的偏差㊂2.6㊀加标回收率选择硫含量测定值为2.13%煤灰样品进行加标回收实验以检验方法的准确度㊂称取一定量的灰样,加入一定量的二氧化硅进行稀释,或直接向样品中加入不同量的分析纯硫酸钙,按照1.3节所述方法处理后进行6次重复测定,测得方法回收率见表3㊂由测定结果可知回收率在100%~104%㊂表3㊀回收率试验测定结果样品硫含量/μg加入硫量/μg 硫测定值/μg回收率/%A s h +S i O 21.06501.057-A s h +C a S O 41.4187.8809.327100.37A s h +C a S O 41.5985.8907.502100.24A s h +C a S O 41.9362.1454.158103.59㊀㊀综上所述,采用红外光谱法在1300ħ可以满足对灰中硫含量的测定,但灰中硫含量较高时完成单次测试所需时间较长,此与硫酸钙分解速率有关,梅林等指出1300ħ~1350ħ是硫酸钙分解的突变区,温度升高分解则速率会显著加快[1],Z h i -q i a n g Y A N 等也认为硫酸钙在1327ħ以下分解较慢,而从1327ħ~1477ħ温度区间内硫酸钙分解速率显著加快[11],因此可适当地提高燃烧温度以减少反应时间㊂3㊀结㊀㊀论采用L E C OS -144D R 型红外定硫仪测定煤灰成分中的硫含量,以无水硫酸钙和二氧化硅混合模拟煤灰并建立标准曲线㊂该标准曲线的线性良好,(下转第40页)62关信息,瓶盖重复利用,减少运营成本㊂(9)配置自动弃样(含缓存)装置,减少人工操作,完全实现自动化控制㊂5㊀结㊀㊀论通过上述配置和设计优化,使燃料智能采制化系统更加顺畅㊁合理,运行和投资成本更低,特别是取消了独立的智能监视中心及相关系统配置,同时减少了操作人员的数量,真正实现 人样分离 ㊁ 即化即取 等自动运行作业为目的,符合智能化工厂的时代需要,具有一定的推广应用价值㊂参考文献:[1]㊀梁建国,任新雨.华电莱州二期燃料智能化配置探讨[J].内蒙古科技与经济,2016(15):119-121.[2]㊀刘双庆.浅析一种新型气动物流传输系统的设计思路[J].科技与企业,2012(7):309. [3]㊀全国煤炭标准化技术委员会.煤样的制备方法:G B474 2008[S].北京:中国标准出版社,2009:05.[4]㊀全国煤炭标准化技术委员会.煤炭机械化采样第2部分:煤样的制备:G B/T19494.2 2004[S].北京:中国标准出版社,2004:10.[5]㊀全国煤炭标准化技术委员会.煤中全水分的测定方法:G B/T211 2007[S].北京:中国标准出版社,2008:06.[6]㊀中国电力规划设计标准化技术委员会.火力发电厂运煤设计技术规程第1部分:运煤系统:D L/T5187.1 2016[S].北京:中国电力出版社,2016:12.[7]㊀中国电力规划设计标准化技术委员会.火力发电厂运煤设计技术规程第2部分:煤尘防治:D L/T5187.2 2004[S].北京:中国电力出版社,2005:04.[8]㊀中国电力电厂化学标准化技术委员会.发电用煤机械采制样装置性能验收:D L/T747 2010[S].北京:中国电力出版社,2011:05.㊀㊀作者简介:胡㊀斌(1971-),男,江苏徐州人,高级工程师㊁高级技师,主要从事燃料输送专业技术管理工作㊂㊀(收稿日期:2018-05-08)ʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏ(上接第26页)能满足0.01%~11.78%范围内硫含量的测定㊂红外光谱法测定硫的线性误差为0.9015%㊂对7个煤灰标准物质核查方法的准确度和精密度进行统计分析,其相对误差和相对标准偏差均在5%以内㊂实验证明,采用红外定硫仪测定灰中硫,其操作简单快速,且由于灰中氢含量很低,使得干燥剂高氯酸镁的消耗大幅降低,测试成本较低㊂因此红外光谱法是1种理想可行的测定灰中硫的有效方法㊂1300ħ燃烧温度适用于煤灰中硫的测定,也可适当地提高燃烧温度以减少单次测样时间㊂参考文献:[1]㊀蔡振寅,张瑞丰,傅丽华.粉煤灰细度对普通混凝土性能的影响探讨[J].住宅科技,2016(11):58-61.[2]㊀全国煤炭标准化技术委员会.煤灰成分分析方法:G B/T1574 2007[S].北京:中国标准出版社,2008:06.[3]㊀井德刚,赵桂军.煤灰成分三氧化硫的测定方法中氯化钡加入量的探讨[J].煤质技术,2013(4):23-25.[4]㊀李瑞敏,武㊀丽,黄㊀侃.粉煤灰中三氧化硫的检测分析[J].粉煤灰综合利用,2013(4):45-47.[5]㊀惠君健.对煤灰中三氧化硫测定的探讨与尝试[J].煤质技术,2008(5):40-41.[6]㊀全国煤炭标准化技术委员会.煤中全硫测定红外光谱法:G B/T25214 2010[S].北京:中国标准出版社,2011:02.[7]㊀张雪梅,徐仁伟,孙淑英,等.硫酸钙的还原热分解特性研究[J].环境科学与技术,2010,33(S2):144-148.[8]㊀李建红.高频燃烧红外吸收法快速测定煤灰中三氧化硫研究[J].煤质技术,2016(3):18-20. [9]㊀路海来,张㊀衡,赵秀宏,等.L E C O S-144D R测硫仪工作原理及故障分析[J].煤质技术,2015(6):31-32.[10]㊀梅㊀林,李金洪,王建春.氧化物及复合添加剂对硫酸钙高温稳定性的影响[J].岩石矿物学杂志,2005,24(6):587-590.[11]㊀Y A NZ h i-q i a n g,W A N GZ e-a n,W A N GX i a o-f e n g,e t a l.K i n e t i c m o d e lf o rc a l c i u m s u l f a t e d e c o m p o s i t i o n a th i g h t e m p e r a t u r e[J].T r a n s a c t i o n s o f N o n f e r r o u sM e t-a l s S o c i e t y o f C h i n a,2015,25(10):3490-3497.㊀㊀作者简介:武宏香(1984-),女,山西祁县人,助理研究员,现从事煤质分析工作㊂㊀(收稿日期:2018-01-26)04。
红外吸收法测定煤中全硫
煤 炭 学 报 JOURNALOFCHINACOALSOCIETY
文章编号 :0253 -9993(2008)10 -1173-05
红外吸收法测定煤中全硫
2.13
2.11/1.99
2.09
2.08
1 300 ℃, 氧 气 流 量 为 3.0 L/min,
060395
1.80 /1.92
1.90
1.87/1.76
1.88
1.86
称样量为 0.30 g的条 件下 , 直 接测
0.10
样品质量 /g 0.20 0.30 0.40
0.50
标准值及 不确定度
分别计算不同称样量测定结果与标准值 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱBW11103d 0.27 0.29 0.28 0.30 0.28 0.29 ±0.04
的差值的平均值和标准偏差 , 对应于样品质 量为 0.10, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50 g的差 值平 均值 为 -0.121, -0.020, -0.010, 0.042, 0.066;标 准 偏 差 分 别 为 0.163,
故本次试验选择测定值与标准值 /艾 氏卡法测定值差值平均值较小的 2个
温度 1 200, 1 300 ℃分别进行加催化
GBW11103d GBW11105b
0.27 /0.32 1.71 /1.77
0.31 1.79
0.29/0.26 1.78/1.65
0.31 1.75
0.29 ±0.04 1.78 ±0.06
煤中全硫测定方法标准一直为环保 、 煤炭 、 电力 、 冶金 、 商贸等行业与部门所关注 .国家标准[ 1] 采 用艾氏卡法 、 高温燃烧 -库仑滴定法 、 高温燃烧中和法测定 .其中艾氏卡法是经典的化学分析方法 , 一直 作为各国标准中的仲裁测定方法 , 该法的最大不足之处在于操作过于繁琐 , 测试周期长 ;高温燃烧 -库仑 滴定法是目前国内使用最普遍的方法 , 需要配备专用的库仑测硫仪 , 测定一次大约在 5 min;高温燃烧中 和法需要配备测硫专用高温炉 , 该法测定时间较库仑法长 , 未实现自动化 , 目前使用该法的单位不多 .红 外吸收法比库仑法样品量大 , 测定速度更快 , 在国外应用广泛 , 近年来国内不少实验室开始使用红外测硫 仪 , 早期多为进口仪器 , 自 2000年来 , 国产红外测硫仪也投入市场 , 显示了良好的应用前景 .
红外光谱法测定煤中全硫的研究
定煤层或商 品煤 中的硫 分含量是煤 质分析 中十分 重
要 的项 目
１ 煤 中硫 的几 种 测定 方 法 的 比较
煤 中硫的测 定方法很 多 ，其 中最经典 的是艾 氏
结果之 间是 否有 显著性 差异 。
卡重量法 ｌ 。虽然其 测定精度最 高 ，但 测定速 度也 ｌ
最 慢 ，一 般多 作 为仲 裁 分 析 使 用 。其 它 还 有 煤 样
Ｄｅ ｅ ｍ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ａ ｕ ｆ ｒ ｉ ｏ ｌ ｂ ｎ ｒ ｒ ｄ ｓ ｅ ｔ ｏ ｅ ｒ ｔ ｒ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｔ ｌｓ ｌ ｕ ｎ ｃ ａ ｙ ｉ ｆ ａ ｅ ｐ ｃ ｒ ｍ ｔ ｙ
ＺＨＡ０ —ｉｎ Ｌｉ ａ ｇ ｊ
（ ｎ ｕ ｎ ａ ａ ａ ｉｙ Ｓｕ ｒ ｉｉｎａ ｄ Ｉ ｓ ｅｔｏ ｅ ｔｒ Ｑｉｈ ａ ｇｄ ｏＣｏ ｌＱｕ ｌｔ ｐｅｖ ｓｏ ｎ ｎ ｐ ｃｉｎ Ｃ ｎｅ ，Ｑｉｈ ａ ｇｄ ｏ ０ ６ ０ Ｃｈ ｎ ｎ ｕ ｎ ａ ６ ０ ０． ｉａ） Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｄｅｔｒ ｉ ｔｏ ｓｏｆｔ ｔ ｕｌｕ ｎｃ ａ ｔ ｉ ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｏ ｂ ｔｏｎｃ ｌｍ ｂ ｍ ｅ ｈ ｄ ａ ｄ ｈｉｈ ｔｍ ｐ ａ ｕ ｅｃ ｍ ｂ ｓ ｉ ｅ ｍ ｎａｉ ｎ ｏａｌｓ ｆ ｒｉ ｏ ｌｗｉｈ ｈｇｈ ｔ ｍ ｅ ａ ｕ ｅｃ ｍ ｕｓｉ ｏｕｏ ｔ ｏ ｎ ｇ ｅ ｅｒ ｔ ｒ ｏ ｕ ｔｏｎ ｉ ｆａ ｅ ｐ ｃ ｒ ｍ ｅ ｒ ｍｅｔ ｄ ｗｅｒ ｎａｙ ｅ ｉ ｔ ｉ ａｐ ｒ Ａｎｄ ｈｅ ｏ ｐ ｒｓ ｅ ｕｌｓ ｈ ｗｅｄ ｈ ｔ ｅ ｅ ｎｒｒ ｄｓ ｅ ｔｏ ｔｙ ｈｏ ｅ ａ ｌｚ ｄ ｎ ｈｓ ｐ ｅ ． ｔ ｃ ｍ ａ ｉｏｎ ｒ ｓ ｔ ｓ ｏ ｔ ａｔ ｈ ｒ ｗｅ ｅ ｏ ｓｇｎｆｃ ｎ ｒ ｎ ｉ ｉｉａ ｔ ｄ ｆｅ ｅ ｅ ｂ ｗｅ ｎ ｔ ｅ ｔ ｉｆｒ ｎｃ ｅｔ ｅ ｈ ｗｏ ｍｅｔ ｏ ｓ． ａ ｄ ｔ ｅ ｗｏ ｍ ｅ ｈｏ ｈｄ ｎ ｈ ｔ ｔ ｄｓ ｗｅｒ ｏ ｈ ａ ｌ ｔ ｅｄ ｉ ｔ ｒ ｎ ｔｏｎ ｏｆ ｏｔｌｓ ｆ ｒ ｃ ｎｔ ｎｔｉ ｅ ｂ ｔ ｂ ｅ ｏ ｂ ｕｓ ｎ ｄｅ ｅ ｍｉ ａ ｉ ｔ ａ —ｕｌｕ ｏ ｅ ｎ ｅ
高频红外吸收法测定煤、焦中硫含量
Ｘｕ Ｊ ｉ ａ ｎ ｌ ｉ ｎ Ｓ ｈ ｅ ｎ Ｊ ｉ ａ ｎ Ｘｕ ｅ ｙ ｎ ｇ
（ Ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｍｅ ｉ ｓ ｈ ａ ｎ Ｉ ｒ ｏ ｎ＆ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ ． ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ３ ９ ）
瓷坩 埚和 助熔 剂会产 生一 定 的空 白值 。本实 验以 Ｉ ｇ钨 粒助 熔 剂 称 量计 算 ， 进行 ７次 空 白实
验， 空 白平均 值为 ０ ． ０ ０ ０ ３ ９ ％ 。实 验结 果表 明 ， 空
红 外碳 硫仪 ｃ ｓ一 ４ ４ ４： 美 国力 可 （ 附： 万 分 之
一
验， 确定 了分 析参 数 ， 不 仅分 析精 度高 ， 准确 度好 ，
的干燥 箱 中干 燥 １ ｈ ， 然 后取 出放人 干燥 器 中冷却
至 室温 后进行 检测 。
１ ． ３ 实验方 法
依次称取 ０ ． １ ｇ锡 、 ０ ． ０ ５ ｇ试 样 、 ０ ． ０ ５ ｇ纯铁 、
煤制 样时 执行 Ｇ Ｂ ４ ７ ４ －１ ９ ９ ６标 准 ， 焦 炭 制 样 时执 行 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ９ ９ ７ —１ ９ ８ ９标 准 ， 以满 足 检测 需 求 。 标 准测 定 煤 、 焦 中硫 的样 品为 粉 末状 ， 因 易吸 水 ，
会 干扰测 定 ， 在 承接 试样 后 ， 需将 试样 放入 １ ０ ５ ｏ Ｃ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｈ ｉ ｇ ｈ ￣ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ； ｃ ｏ ａ ｌ ； ｃ ｏ ｋ ｅ； ｓ ｕ ｌ ｆ ｕｒ
煤中全硫测定红外光谱法
煤中全硫测定红外光谱法
煤中全硫测定红外光谱法是一种通过识别煤中全硫（sulful）吸收光谱以及漫反射光谱来测定煤中全硫含量的方法。
煤中全硫是一种烟硫油中的主要有毒物质，也是煤炭行业中最重要的污染之一。
煤中全硫的测定是对煤中有毒污染物的控制的重要环节。
煤中全硫测定红外光谱法是通过煤样中全硫吸收红外光谱以及漫反射光谱来测定煤中全硫含量的方法。
它是在多波段或多波长范围内收集样品的红外吸收谱，并使用相应的光谱学模型计算得出样品中的全硫含量，然后将最终测得的煤中全硫含量与标准的煤中全硫含量确定的标准比较，以此决定煤中全硫含量是否合格。
煤中全硫测定红外光谱法的特点是快速、准确、无损、无污染等优点，其在煤炭行业的应用也越来越广泛。
除了在现场检测外，还可以通过在现场采集样品后将样品带回实验室进行检测。
煤中全硫测定红外光谱法需要采用具有较高分辨率的红外光谱仪来测定煤样中的硫含量，同时也需要依据煤中各组分的不同红外吸收特性来计算出样品中各成分的红外吸收强度，最终以此来测定煤样中的硫含量。
除此之外，还需要准备好记录光谱值的软件，以确保测量数据的准确性和可比性。
总之，煤中全硫测定红外光谱法具有快速、准确、无损、无污染等优点，是一种非常有效的煤中全硫测定方法，在现代煤炭行业的应用中也十分重要。
全自动红外吸收光谱法测定硫化矿矿石中全硫量
颗粒的直径成正比，而试样最后的细度应便于熔样，
越细越好,但考虑在试样处理上所花费的成本，以选
用能达到预期准确度的最节约的采样量为原则8$
因此，在确保样品总质量，试样研磨至通过0. 075 mm
的细筛即可，即样品粒度应不大于0.075 mm,并在
100〜105 C烘2 h后置于干燥器中，冷至室温，才
能确保最终分析结果的准确性$
Journal of Inorganic Analytical Chemistry 2021 11 2)：40-44.
第2期
李杰阳：全自动红外吸收光谱法测定硫化矿矿石中全硫量
41
■刖 > I —_1—
结合云南个旧某有色金属矿采选单位的实际矿 物特性，大致可分为入选原矿和金属矿产品两大类 型的硫化矿，既有锡铜原矿、单铜原矿、多金属鹄铜 原矿，也有硫精矿、硫铁矿、锡粗精矿、铜精矿，共计 7种。其中，硫精矿、硫铁矿以含硫含铁为主，矿物 组成较简单、干扰元素少且含量低，是重要的化学矿 物原料，系化工部100种重要化工产品之一，最重要 的工业用途是制造硫酸；多金属鹄铜原矿及其金属 产品之一的鹄精矿，主成分不一，但性质结构简单， 其含全硫量低；而其余锡铜原矿、单铜原矿、锡粗精 矿、铜精矿，主成分不一，性质结构较复杂、干扰元素 多且含量不低，含硫量跨度大。矿石中的硫离子在 一定湿度的空气中极易受潮，硫的价态极易与氧离 子等结合形成新的化合态，存在变价风险，特别是高 硫量的样品较明显，尤其是硫铁矿、硫精矿，原因是 此类型矿石中硫主要以FeS和Fe2 （SO4）3形态存 在$所以，在取好样品后，要严格按照试样要求及时 进行加工制样和化验分析工作，才能得到硫化矿矿 石中硫的准确含量结果&1'。
1实验部分
红外光谱法测定生物质燃料中全硫的研究
红外光谱法测定生物质燃料中全硫的研究孙儒瑞;赵亚娟;高孙慧【摘要】The method for the determination of total sulfur in biomass fuels by infrared spectroscopy was established. The calibration curve was fitted by standard sample calibration instrument. The accuracy and precision of the method were studied. The results showed that the linear correlation between measured sulfur content and actual sulfur content was good in the range of 0%~4.45%, and the recoveries were tested by the standard addition method. The relative standard deviations were 0.76%~1.52% and the recoveries were in the range of 99.44% ~ 99.89%. Compared with other detection methods, the method has the advantages of simple operation, short detection time and high degree of automation.%建立红外光谱法测定生物质燃料中全硫含量的方法,采用标准样品校正仪器,拟合校正曲线,研究了该方法的准确度和精密度.结果表明,全硫含量在0%~4.45%范围内,测量值和实际值硫含量线性关系良好,用标准加入法进行回收率实验对方法的准确度进行考察,相对标准偏差为0.76%~1.52%,加标回收率为99.44%~99.89%.与其他检测方法比较,该方法操作简单,检测时间短,自动化程度高.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)009【总页数】3页(P1944-1946)【关键词】生物质燃料;硫含量;红外光谱法【作者】孙儒瑞;赵亚娟;高孙慧【作者单位】海南出入境检验检疫局检验检疫技术中心,海南海口 570311;海南出入境检验检疫局检验检疫技术中心,海南海口 570311;海南出入境检验检疫局检验检疫技术中心,海南海口 570311【正文语种】中文【中图分类】TQ340.7Abstract: The method for the determination of total sulfur in biomass fuels by infrared spectroscopy was established.The calibration curve was fitted by standard sample calibration instrument. The accuracy and precision of the method were studied. The results showed that the linear correlation between measured sulfur content and actual sulfur content was good in the range of 0%～4.45%, and the recoveries were tested by the standard addition method. The relative standard deviations were 0.76%～1.52% and the recoveries were in the range of 99.44% ～ 99.89%. Compared with other detection methods, the method has the advantages of simple operation, short detection time and high degree of automation.Key words:Biomass fuel; Sulfur content; Infrared spectroscopy石油、煤炭和天然气是我国目前主要消耗的能源，随着化石能源的不断开采，逐渐的枯竭，能源缺乏问题越来越严重，环境问题也逐渐严重，如全球气温变暖海平面上升、水污染、损害臭氧层威胁地球生命、雾霾、释放硫化物和氮化物引起酸雨等[1]。
高频红外分析法同时测定煤中碳硫
高频红外分析法同时测定煤中碳硫
李东
【期刊名称】《煤质技术》
【年(卷),期】2000(000)006
【摘要】研究了高频红外分析法测定煤中碳硫。
该方法操作简便、快速，可测范围宽。
应用于煤样品中碳硫的同时测定，结果满意。
【总页数】2页(P38-39)
【作者】李东
【作者单位】日照出入境检验检疫局
【正文语种】中文
【中图分类】TQ533.1
【相关文献】
1.高频红外分析法同时测定煤中碳和硫 [J], 李东
2.用HCS-140A高频红外碳硫仪测定煤中硫含量 [J], 钱平
3.高频红外吸收法测定煤中的碳和硫 [J], 谢华林;文海初;李坦平
4.高频红外碳硫仪测定煤中全硫技术研究 [J], 王继荣;邓雯锦;吴丽萍;陈海英;董文文;屠定燕
5.高频红外碳硫仪测定橡胶中的硫和碳 [J], 何雨珊
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红外光谱法同一条件下测定煤及焦炭中全硫
赵留伟
（上海宝钢工业技术服务有限公司宁波分公司检化验部）
摘要：本文使用红外光谱法对煤及焦炭中全硫含量进行同时测定。
通过在红外定硫仪上建立一条煤中全硫的标准工作曲线，使用这条工作曲线对焦炭中的全硫进行分析，并对分析结果进行统计处理，证明使用红外光谱法可以在相同条件下同时测定煤及焦炭中的全硫，方法精密度及准确度都能满足要求。
关键词：红外光谱法、煤、焦炭、全硫、工作曲线
1、前言
随着科技的发展和社会的进步，红外光谱法已广泛应用于煤等燃料中硫含量的检测，此方法检测硫含量不但操作简便，检验时间也得到大幅缩短。
焦炭是由煤在高温下经过一系列物理化学变化而获得的固体炭质材料，属于非电磁感应物质，呈粉末状。
两者相比较焦炭含碳量高，燃点也高，所以难以使其充分燃烧，使硫完全释放出来。
本文通过首先在红外定硫仪上建立一条煤中全硫的标准工作曲线，使用这条工作曲线对焦炭中的全硫进行分析，并对分析结果进行统计处理，研究焦炭是否可以和煤在相同条件下进行同时分析。
通过试验证明，使用红外光谱法完全可以在相同条件下同时测定煤及焦炭中的全硫，方法精密度及准确度都能满足要求。
2、实验部分
2.1 仪器与试剂
S-144DR 红外定硫仪（美国LECO公司）
BSA124S 电子天平（德国Sartorius公司）
无水高氯酸镁、碱石棉、燃烧舟均为进口
助燃及载气：氧气，纯度99.5%
样品燃烧温度：1350℃，气体流量：3.0L/min
煤、焦炭标准物质：ZBM094 、ZBM097、ZBM098、ZBM113、 ZBM127 、ZBM128、ZBM125A(济南众标科技有限公司生产）
2.2 实验方法
称取0.2g样品（称准至0.0002g）置于燃烧舟中，待仪器温度稳定至1350℃，
调节气体流量为3.0L/min，将装有样品的燃烧舟推入仪器燃烧管恒温区内，待燃烧完全后仪器显示出样品中硫质量百分数。
2.3 标准工作曲线的建立
采用多点校准法在红外定硫仪上建立一个新的方法，用这个方法将煤标样ZBM094、ZBM097、ZBM098、ZBM113分别测定两到三次，并在电脑中输入每个标样的内水结果，将标样中全硫结果换算成干基态。
使用定硫仪校正功能对以上标样结果进行校准，自动计算出校准系数，生成一条新的煤中全硫测定工作曲线。
使用上述煤标样进行再次分析，对该煤中全硫测定工作曲线的准确度进行验证。
分析结果见表一。
表一：标准工作曲线验证结果 % 样品测定值标准值差值不确定度
ZBM094 0.18 0.19 -0.01 ±0.03
ZBM097 1.05 1.05 0.00 ±0.04
ZBM098 1.69 1.70 -0.01 ±0.06
ZBM113 2.08 2.10 -0.02 ±0.06
上表数据可以看出，所选用标样测定值和标准值趋于一致，均在不确定度范围值内，说明该全硫测定工作曲线的准确度和线性都很好。
2.3 分析焦炭样品
采用新建立的煤中全硫测定工作曲线对焦炭标样ZBM127 、ZBM128、
ZBM125A进行分析，每个焦炭标准样品分析11次，并分别计算出每个标样结果的平均值、标准偏差及相对标准偏差，对采用煤中全硫测定工作曲线分析焦炭样品的精密度进行分析验证。
结果见表二。
表二：焦炭中硫的精密度试验
样品（焦炭）ZBM127 ZBM128 ZBM125A
1 0.69 0.76 0.86
2 0.69 0.77 0.86
3 0.70 0.77 0.85
4 0.70 0.76 0.86
5 0.69 0.77 0.87
6 0.71 0.76 0.87
7 0.70 0.76 0.87
8 0.69 0.76 0.86
9 0.70 0.76 0.87
10 0.70 0.76 0.87
11 0.69 0.76 0.86
平均值0.70 0.76 0.86
标准偏差% 0.0067419986
246
0.0046709936
65
0.0067419986246
相对标准偏差% 0.968 0.612 0.781
从表二数据可以看出，三个焦炭标样分析结果相对标准偏差（RSD）都在1%以下，说明采用煤中全硫测定工作曲线分析焦炭样品准确度和精密度都符合要求。
3、结论
通过实验证明，使用红外光谱法可以在相同条件下同时测定煤及焦炭中的全硫，方法精密度及准确度都能满足要求。
在日后使用红外光谱法分析煤及焦炭中全硫含量时，煤、焦炭标准物质可相互替代使用，不会对结果的准确度产生影响。
参考文献：
1、GB/T 25214-2010 《煤中全硫测定红外光谱法》
2、2、刘瑾、刘凯高频燃烧-红外吸收法测定煤及焦炭中硫含量. 冶金分
析.2008.28（2）：75-77。