煤化工分析3煤中硫的测定_工业分析.ppt

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1、工业分析课堂上课时间：2011.11.1511.17课时：4上课班级：10高分析班教学目的：1.了解煤中硫的测定的实验原理，了解硫的测定意义。2.学习煤中硫的测定方法、步骤、条件控制、计算方法§5.2煤中硫的测定§5.3煤中硫的测定煤中的硫根据其存在的形态分类：有机硫无机硫单质硫根据燃烧性分类：可燃硫：有机硫、硫铁矿硫和单质硫不可燃硫（固定硫）：硫酸盐硫硫是煤中的有害元素之一燃料用煤中的硫在煤燃烧过程中形成SO2。SO2不仅腐蚀金属设备，而且还会造成空气污染。炼焦用煤中的硫直接影响钢铁质量，钢铁含硫大于0.07%，就会使钢铁热脆而

2、成为废品。脱除煤中的硫是煤炭利用的一个重要问题。全硫煤中各种形态硫的总和叫做全硫，记作St，全硫通常就是煤中的硫酸盐硫（记作Ss）、硫铁矿硫（记作Sp）和有机硫（记作So）的总和，即St=Ss+Sp+So如果煤中有单质硫（记作S），也应包含在全硫中。一般工业分析中只测全硫，全硫的测定方法有：艾士卡质量法、燃烧法、弹筒法等。燃烧法是快速方法，而艾士卡法至今仍是全世界公认的标准方法，艾士卡质量法1．方法要点本法是用艾士卡试剂（Na2CO3和MgO以质量比1+2的混和物）作为熔剂，所以称为艾士卡质量法。方法包括煤样的半熔反应、用水浸取、

3、硫酸钡的沉淀、过滤、洗涤、干燥、灰化和灼烧等过程。2．基本原理熔样：煤样和艾士卡试剂均匀混合后在高温下进行半熔反应，使各种形态的硫都转化成可溶于水的硫酸盐。煤样在空气中燃烧时，可燃硫首先转化为SO2，继而在有空气存在下，和艾士卡试剂作用形成可溶于水的硫酸盐：煤+空气=CO2+H2O+SO2+SO3+N22SO2+O2+2Na2CO3=2Na2SO4+2CO2SO3+Na2CO3=Na2SO4+CO2MgO作用？艾士卡试剂中的MgO能疏松反应物，使空气能进入煤样，同时也能与SO2和SO3发生反应。CaSO4？MeSO4？不可

4、燃烧又难溶于水的CaSO4，也能同时能和艾士卡试剂作用。难溶于水的硫酸盐MeSO4和艾士卡试剂中的Na2CO3反应如下：MeSO4+Na2CO3=Na2SO4+MeCO3熔块浸取？经半熔反应后的熔块，用水浸取，Na2SO4都溶入水中。未作用完的Na2CO3也进入水中，并部分水解，因此水溶液呈碱性。酸性pH约1～2滤渣经过洗涤，把洗液和滤液合并，调节溶液酸度，使其呈酸性（pH约1～2），其目的是消除CO32-的影响，因其也会和Ba2+在中性溶液中形成碳酸钡沉淀。沉淀、洗涤、灼烧、恒量加入Ba2+后，生成硫酸钡沉淀：SO42-+Ba2

5、-=BaSO4滤出BaSO4沉淀，经洗涤、烘干、灰化、灼烧，即可称量。3．试剂3.1艾士卡合剂(MgO﹕Na2CO3质量比2+1)；3.2盐酸溶液（1+1）；3.3氯化钡溶液（100g/L）；3.4甲基橙指示剂（2g/L）；3.5硝酸银溶液（10g/L）。4．测定方法称取煤样（粒度应小干0.2mm）1g，置于30mL瓷坩埚中，取艾士卡试剂2g，放在瓷坩埚内仔细混匀，上面再覆盖1g艾士卡试剂，把坩埚推入高温炉内。在2h内从室温升到850℃，在850℃下加热2h，取出坩埚，冷却到室温。用玻璃棒把熔块搅碎，熔块中应无残炭颗粒（如果有，

6、则再送入炉中加热）。熔样熔块浸取将熔块连同坩埚一并放入400mL烧杯中，用热蒸馏水洗出坩埚。加入100～150mL热蒸溜水，充分搅拌使熔块散碎，煮沸约5min（此时如果发现有未燃烧完全的黑色颗粒漂浮在溶液表面，则此次试验报废）。用定性滤纸滤出不溶物，收集滤液在烧杯中，再用热蒸馏水吹洗不溶物，吹洗时应注意每次加水要少些，多吹洗几次（约12次，最后溶液体积不超300mL）。调整试液酸度在滤液中滴加甲基橙（2g/L水溶液）指示剂3滴，然后用HCl溶液(1+1)调节酸度。先调至甲基橙的黄色刚转为红色，然后再多加2mLHCl溶液(1+1)，

7、沉淀……恒量把烧杯放到电热板上加热到微沸，在不断搅拌下，慢慢滴加10mLBaCl2溶液(100g/L)，在电热板上保温2h（或放置过夜），用慢速定量滤纸过滤。用热蒸馏水洗至无Cl，将沉淀和滤纸正确折叠放在850℃下已恒量的坩埚中进行干燥，灰化至滤纸已无黑色，然后放在850℃的高温炉中灼烧40min，取出，先在空气中冷却，然后移入干燥器中冷到室温、称量。5．结果计算m——煤样质量，g；m1——灼烧后硫酸钡的质量，g；m2——空白试验硫酸钡的质量，g；0.1374——由硫酸钡换算为硫的换算因数。6．测定全硫的允许误差测定全硫的允许误差

8、St,ad同一实验室，%不同实验室，%<11~4>40.050.100.200.100.200.307．注意事项7.1必须在通风下进行半熔反应，否则煤粒燃烧不完全而使部分硫不能转化为SO2。这就是为什么在半熔完毕后，用水抽提不得有黑色颗粒的缘故。7