煤中全硫的测定-鹤壁伟琴仪器试题.doc

煤中全硫的测定 ?? 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。 如高硫煤用作燃料时，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 污染大气；用高硫煤制半水煤气时，由于煤气中硫化氢等气体较多且不易脱净，会使合成氨 催化剂中毒而失效；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，从而直接影响钢铁的品质（钢铁中含硫量大于o．07%，就会使之产生热脆性而无法使用），另一方面，为了脱去钢铁中硫，就必须在高炉中加入较多的石灰石，这样又会减小高炉的有效容量，同时增加出渣量。因此，为了有效而经济地利用煤炭资源，必须了解煤中全硫含量。 2．煤中硫分的贮存形式及它们在焦化、气化和燃烧时的主要转化形式是什么？ ? 煤中硫分通常可分为有机硫和无机硫两大类。无机硫包括硫化物硫和硫酸盐硫及微量 元素硫。硫化物硫中绝大部分是以FeS：（黄铁矿和白铁矿）存在，其他还有ZnS、PbS及 FeZS3CuS和FeS2FeAs2等。黄铁矿以极细的颗粒存在于煤中，颗粒直径最小的只有 1～2 y_m硫酸盐硫主要存在形式是CaSO。．2H。0（石膏），也有少部分为FeSO。．7H。O （硫酸亚铁）。 ? 煤中有机硫的组成很复杂，常以硫醚、二硫化物、巯基、杂环硫等的形式存在于煤的大分 子结构中。 炼焦过程中，硫分将发生化学转化和重新分配。一部分硫变成挥发硫，如以H。S、COS等气体形式析出；另一部分硫为半焦和焦炭所固定，这一部分约占煤中全硫的80%以上。由于不完全燃烧，焦炭中还有以FeS形式存在的硫。 ? 在煤炭气化和燃烧中，有机硫和硫化物硫被氧化、分解为SO：；硫酸盐硫和部分被碱性 氧化物如Ca0所固定的硫则存在于炉渣中。 ? 3．艾氏剂处理煤样时各成分的作用及主要反应是什么？ ? 艾氏法测定煤中全硫时，用艾氏剂（用2份轻质氧化镁和1份无水碳酸钠混合）与煤样 混匀共同缓慢燃烧，煤中可燃硫包括有机硫、硫化物硫、元素硫均被氧化为SO。和少量SO。，然后与碳酸钠和氧化镁直接作用，生成可溶性硫酸盐——硫酸钠和硫酸镁；煤中的硫酸钙与碳酸钠进行复分解反应而转化为硫酸钠；艾氏剂中的氧化镁的作用除将硫氧化物转变为硫酸镁外，更主要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Mg02，然后释放出新生态，使煤样充分氧化。 ??? a．煤样的氧化作用 ??? 煤7C02 ++HZO+N2十+S02 ++SO。十 ??? b．硫氧化物的固定作用 ??? 2Na2 C03 +2S02+02（空气）■,2Na2 S04 +2C02 ??? Na2 C03 +S03——,Na2 S04 +C02 ??? 2Mg0+2S02 +02（空气）—，2MgS04 ??? c．硫酸盐的转化作用 ??? CaS04 +Na2 C03—五+CaC03 +Naz S04 ??? 4．煤与艾氏剂灼烧时应注意什么？ ??? 为避免煤中挥发性硫化物及煤中硫燃烧或分解生成的硫氧化物很快逸出，来不及与艾 氏剂作用而造成全硫测值偏低，必须将装有煤样和艾氏剂的坩埚置于通风良好的冷马弗炉 中，在1.5～2 h内将马弗炉的温度由室温升到800～850℃，并在此温度下继续灼烧1.5～ 2h。如发现有未烧尽的黑色颗粒，应继续灼烧。 5．什么是溶解度、溶度积？它们之间有何关系？ ??? 溶解度——在一定温度下，100 g溶剂所能溶解的溶质的最高质量(g)；溶度积——在 一定温度下难溶电鳃质饱和溶液中，各离子浓度的乘积，它是一个常数用K印表示。当某难 溶电解质溶液中离子浓度( mol/L)的乘积大于其溶度积K驴时，就会有沉淀析出；离子浓度 的乘积等于K妒，溶液已饱和，无沉淀析出；离子浓度的乘积小于K妒，溶液未饱和，还能继续溶解该溶质。 ? 6．什么是同离子效应、酸效应和盐效应？ ? 同离子效应——在难溶强电解质饱和溶液中加入与组成沉淀的离子（称为构晶离子）相 同的离子时，会降低沉淀的溶解度。 ??? 盐效应——又称互异离子效应。在难溶强电解质饱和溶液中加入与构晶离子不相同的 离子时，会增加沉淀的溶解度。 ??? 酸效应——又称pH效应。增加弱酸盐溶液的酸度（减少pH值），会增加弱酸盐的溶 解度。??? 、 ? 7．如何选择沉淀硫酸钡的最佳条件？ ? ①沉淀剂(BaCl：)必须过量：根据同离子效应，如果向溶液中加入含有某一构晶离子的酸镁；煤中的硫 象将硫氧化物转 状态，增加煤与 寒后释放出新生 出，来不及与艾 l好的冷马弗炉 挂续灼烧1.5～ ；溶度积——在 。表示。当某难 昕出；离子浓度 咆和，还能继续 为构晶离子）相 ；离子不相同的 加弱酸盐的溶 一构晶离子的 试剂或溶液，则沉淀的溶解度减小。在硫