煤化学1 艾士卡法测定煤中全硫 艾士卡法测定煤中全硫.pptx

《煤化学》艾士卡法测定煤中全硫主讲老师：严瑾学校名称：陕西能源职业技术学院 硫是煤中的有害成分，全硫含量的测定是煤质分析中一项重要的监测项目。作为动力燃料用煤，若含硫量高，则燃烧时产生的硫氧化物将对金属设备产生严重的腐蚀作用，同时污染大气，并对生态环境造成恶劣的影响。煤作为化工原料，由煤产生的二氧化硫、硫化氢不仅腐蚀金属设备，还能使催化剂中毒。例如，煤用于制水煤气时，产生的硫化氢含量高且不易除净，用此水煤气生产合成氨，其中的硫化氢会使催化剂中毒而失效，如果增加脱硫设备，则生产正本增加。炼焦工业用煤，高含量的硫被带入焦炭，用这种焦煤进行炼钢，会使钢铁产生热脆性而无法使用。所以煤中硫含量也是评价煤质的重要指标之一，工业生产部门为了更好地掌握煤的质量，合理有效地利用资源，必须分析煤中全硫含量。 GB/T214-2007规定了测定煤中全硫的艾士卡法、库仑法和高温燃烧中和法的方法原理等，适用于褐煤、烟煤、无烟煤和焦炭，也适用于水煤浆干燥煤样。这里以艾士卡法为例说明煤中全硫的测定。 艾士卡法是国标中的仲裁法，测定结果准确、重复性好，但测定周期长、操作繁琐不能及时快速指导生产。目录1234结果计算测定原理主要反应测定步骤 在艾士卡法的测定过程中，将空气干燥煤样与艾士卡试剂（2份质量的化学纯轻质氧化镁和1份质量的化学纯无水碳酸钠混匀并研细至粒度小于0.2mm）混合灼烧，使煤中的硫分转化为硫酸钠和硫酸镁，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出煤中的全硫含量。MgO的作用：将煤中SOx转化为MgSO4，并防止Na2SO4在较低温度下溶化,使反应物保持疏松状态，增加煤与空气接触机会。同时SOx直接与MgO反应，在氧的作用下，生成MgSO4。Na2CO3的作用：将煤中CaSO4转化为Na2SO4一、测定原理 在艾士卡法的测定过程中，将空气干燥煤样与艾士卡试剂（2份质量的化学纯轻质氧化镁和1份质量的化学纯无水碳酸钠混匀并研细至粒度小于0.2mm）混合灼烧，使煤中的硫分转化为硫酸钠和硫酸镁，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出煤中的全硫含量。氧化镁的作用：将煤中硫氧化物转为硫酸镁，并防止硫酸钠在较低温度下溶化， 使反应物保持疏松状态，增加煤与空气接触机会。同时硫氧化物直接与氧镁反应，在氧的作用下，生成硫酸镁。碳酸钠的作用：将煤中硫酸钙转化为硫酸钠一、测定原理二、主要反应各主要反应如下：1.煤的氧化作用2.硫氧化物的固定作用3.硫酸盐的转化作用4.硫酸盐的沉淀作用1. 在30mL瓷坩埚内称取粒度小于0.2㎜的空气干燥煤样（1.00±0.01）g1） （称准至0.0002g）和艾氏剂（3.2.1）2g（称准至0.1g），仔细混合均匀，再用1g（称准至0.1g）艾氏剂覆盖在煤样上面。 2. 将装有煤样的坩埚移入通风良好的马弗炉中，在（1~2）h内从室温逐渐加热到（800~850）℃，并在该温度下保持（1~2）h。 3. 将坩埚从马弗炉中取出，冷却到室温。用玻璃棒将坩埚中的灼烧物仔细搅松、捣碎（如发现有未烧尽的煤粒，应继续灼烧30min），然后把灼烧物转移到400mL烧杯中。用热水冲洗坩埚内壁，将洗液收入烧杯，再加入（100~150）mL刚煮沸的蒸馏水，充分搅拌。如果此时尚有黑色煤粒漂浮在液面上，则本次测定作废。4. 用中速定性滤纸以倾泻法过滤，用热水冲洗3次，然后将残渣转移到滤纸中，用热水仔细清洗至少10次，洗液总体积约为（250~300）mL。三、测定步骤 5. 向滤液中滴入（2~3）滴甲基橙指示剂，用盐酸溶液中和并过量2mL，使溶液呈微酸性。将溶液加热到沸腾，在不断搅拌下缓慢滴加氯化钡溶液10mL，并在微沸状况下保持约2h，溶液最终体积约为200mL。 6. 溶液冷却或静置过夜后用致密无灰定量滤纸过滤，并用热水洗至无氯离子为止（硝酸银溶液检验无浑浊）。 7. 将带有沉淀的滤纸转移到已知质量的瓷坩埚中，低温灰化滤纸后，在温度为（800~850）℃的马弗炉内灼烧（20~40）min，取出坩埚，在空气中稍加冷却后放入干燥器中冷却到室温后称量。 8. 每配制一批艾氏剂或更换其他任何一种试剂时，应进行2个以上空白试验（除不加煤样外，全部操作按本标准进行），硫酸钡沉淀的质量极差不得大于0.0010g，算术平均值作为空白值。三、测定步骤四、结果计算 1.结果计算式中 St，ad—般分析煤样中全硫质量分数，%； m1—硫酸钡质量，g； m0—空白试验硫酸钡的质量，g； m——煤样的质量，g；0.1374——由硫酸钡换算为硫的系数。2.煤中全硫精密度全硫质量分数St /%重复性限St， ad /%再现性临界差St， d /%≤1.500.050.101.50~4.000.100.20＞4.000.200.30四、结果