阐述煤中全硫测定方法

阐述煤中全硫测定方法

硫是一种有害的元素，含硫量高的煤，供燃烧、气化或炼焦使用时都会；以来很大危害。煤中硫通常分为有机硫和无机硫，煤中全硫的测定方法很多。本文对此进行分析。

一、艾士卡法

1.方法原理

将煤样与艾士卡试剂混合灼烧，煤中硫生成硫酸盐，然后使硫酸根离子生成硫酸钡沉淀，根据硫酸钡的质量计算煤中全硫的含量。艾士卡试剂是用2份轻质氧化镁和1份无水碳酸钠混合成，当煤样与艾士卡试剂混匀共同燃烧时，煤燃烧生成的二氧化硫和少量的三氧化硫与艾士卡试剂反应生成硫酸盐，生成的硫酸盐用水提取，在一定酸度，加入氯化钡溶液，使可溶性硫酸盐转变为硫酸钡沉淀（反应式如下），测定硫酸钡质量，即可求出煤中全硫含量。

2.试验步骤

（1）称取粒度小于0.2mm的空气干燥基煤样lg和艾氏试剂2g，仔细混合均匀，再用lg艾氏试剂覆盖。（2）在通风良好的马弗炉中，在1—2h内从室温加热到800℃、810℃，并保持1—2h。（3）将灼烧物移至400rnl烧杯中，加入热水冲洗坩埚。用中速定性滤纸过滤清洗沉淀。（4）在解液中洒入2—3滴甲基橙指示剂和盐酸，使溶液呈微酸性。将溶液加热至沸腾，搅拌滴加氯化钡溶液10mL。（5）溶液冷却或静置过夜用致密无灰定量滤纸过滤。（6）低温下用灰化滤纸过滤，然后于800℃—850℃灼烧20—40mm称量沉淀物质量。

3.结果计算

St，ad=[（m1-m2）×0.1374]/m×100% （1）

式中，St，ad——空气干燥煤样中全硫含量，%；

m1——硫酸钡质量，g；m2——空白试验的硫酸钡质量，g；

0.1374——硫酸钡换算为硫的系数；m——煤样质量，g。

每配制一批艾氏试剂或更换其他试剂时，应进行空白试验，测定空白值。

4.沉淀硫酸钡的最佳条件

（1）沉淀剂必须过量：根据同离子效应，如果向溶液中加入含有某一结晶离子的试剂或溶液，则沉淀的溶解度减小。（2）必须在弱酸性溶液沉淀。（3）沉淀应当在适当稀的溶液中进行，防止杂质的沉淀现象。（4）应在不断搅拌下缓慢地加入沉剂：这样可减少局部过浓而形成大量的晶核，致使沉淀颗粒小，纯度差。（5）沉淀作用应在热溶液中进行：有利于生成大颗粒的纯净沉淀。（6）陈化：让初生沉淀与母液放置一段时间称之为陈化。在陈化过程中，小晶粒逐渐溶解，大晶粒更为长大，沉淀变得更加纯净。

5.艾士卡法中应注意的问题

（1）艾氏剂中氧化镁的作用：除将硫氧化物转变为硫酸镁外，更主要的是防止硫酸钠在较低温度下熔化，使反应物保持疏松状态，增加煤与空气接触机会，有人认为氧化镁还有催化作用，它先与氧作用生成MgO2，然后释放出新生态[O]使煤样充分氧化。（2）抽提时，用热水。一方面可以使NaSO4的溶解度相对地增大。另一方面可使CO32-水解后沉淀Fe3+，反应式为：

二、高温燃烧中和法的基本原理

煤样在氧气流和催化剂三氧化钨中燃烧，煤中各种形态硫都氧化分解成硫的氧化物，然后用过氧化氢溶液进行捕集，使其形成硫酸溶液，用氧化钠溶液进行滴定，根据氢氧化钠的

消耗量，计算煤中全硫百分含量。

1.结果的计算

（1）用氢氧化钠标准溶液的浓度计算

St，ad=[（V-V0）×C×0.0016×f]/m×100

式中，St，ad——空气干燥煤样中全硫含量，%；

V——测定时，氢氧化钠标准溶液的用量，mL；

V0——空白测定时，氢氧化钠标准溶液的用量，mL；

C——氢氧化钠标准溶液浓度，mmol/mL；

0.0016——硫的豪摩尔质量g/mmol；

f—校正系数，当St，ad<1%时，f=0.95；；

St，ad为1%-4%时，f=1.00；

St，ad>4%时，f=1.05。

（2）用氢氧化钠标准溶液的滴定度计算

St，ad=[（V1-V0）T/m]×100

式中St，ad——空气干燥煤样中全硫含量，%；V1——测定时，氢氧化钠标准溶液的用量，mL；V0——空白测定时，氢氧化钠标准液的用量，mL；T——氢氧化钠标准溶液的滴定度，g/mL；m——煤样质量。

三、库仑法

1.库仑法的原理

煤样在催化剂作用下，于空气流中燃烧分解，煤中硫生成二氧化硫并被碘化钾溶液吸收，以电解碘化钾溶液所产生的碘进行滴定，根据分解解所消耗的计算煤中全硫的含量。

2.精密度

3.结果校正

结果偏高的原因：煤中氯转变成游离状态的氯气析出，它被过氧化氢吸收而生成盐酸，最后也消耗一定量的氢氧化钠溶液，位结果偏高。消除办法：可在氢氧化钠溶液滴定到终点后在溶液中加入一定量经基氰化汞溶液，使生成的氯化钠转变为氧氧化钠，再以硫酸称准溶液滴定NaOH，计算时，用总的红氧化钠（NaOH）摩尔数减去硫酸（4H2SO4）的摩尔数，即得到生成的与盐酸相当的氢氧化钠摩尔数（当量数），并由此计算煤中全硫的百分含量。结果偏低的原因：由于试样燃烧后所生成的硫氧化物与煤中水分及氢燃烧后生成的水分作地形成酸易附着于燃烧管出口端管壁上，从而使硫结果偏低。消除方法：可在燃烧管出口端加装喇叭状的小性硬质玻璃式石英玻璃接收器，喇叭口的口径略小于燃烧管内径。由于硫酸的沸点为335℃，故接收器固定在400℃左右为好，测定完毕。将此接收器用水冲洗，其冲洗液并入过氧化氢吸收液小，最后用氢氧化捌滴定。

以上，就是我们介绍的煤中全硫测定的三种方法，煤中各种形态硫的测定。另外前面提到煤中硫主要有三种形态组成，为了评价煤炭质量，不但要知道煤中全硫含量，而且要知道各种形态硫的含量。