一、方法原理
煤样在催化剂作用下,于空气流中燃烧分解,煤炭中硫生成二氧化碳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,根据电解所消耗的电量计算煤中全硫的含量。
二、试剂和材料
(1)三氧化钨(HC 10-1129)。
(2)变色硅胶:工业品。
(3)氢氧化钠(GB/T629):化学纯。
(4)电解液:碘化钾(GB/T1272)、溴化钾(GB/T649)各5g,冰乙酸(GB/T676)10mL溶于250—300mL水中。
(5)燃烧舟:长70—77mm,素瓷或刚玉制品,耐温>1200℃以。
三、仪器设备
智能库仑测硫仪:由下列各部分构成
(1)管式高温炉:能加热到1200℃以上并有90mm以上长的高温带1150±5℃,附有铂铑-铂热电偶测温及控温装置,炉内装有耐温1300℃以上的异径燃烧管。
(2)电解池和电磁搅拌器:电解池高120—180mm,容量不少于400mL,内有面积约1500mm2的铂电解电极对和面积约15mm2的铂指示电极对。指示电极响应时间应小于1s,电磁搅拌器转速约500t/min且连续可调。
(3)库仑积分器:电解电流0—350mA范围内积分线性误差应小于±1%,配有4-6位数字显示器和打印机。
(4)送样程序控制器:可按指定的程序前进、后退。
(5)空气供应及净化装置:由电磁泵和净化管组成。供气量约1500mL/min,抽气量约1000mL/min,净化管内装氢氧化钠及变色硅胶。
四、试验步骤
(1)试验准备
a、将管式高温炉升温至1150℃,用另一组铂铑-铂热电偶高温计测定燃烧管中高温带的位置、长度及500℃的位置。
b、调节送样程序控制器,使煤样预分解及高温分解的位置分别处于500℃和1150℃处。
c、在燃烧管出口处充填洗净、干燥的玻璃纤维棉;在距出口端约80—100mm之处,充填厚度约3mm的硅酸铝棉。
d、将程序控制器、管式高温炉、库分积分器、电解池、电磁搅拌器和空气供应及净化装置组装在一起。燃烧管、活塞及电解池之间连接时应口对口紧接并用硅橡胶管封住。
e、开动抽气泵和供气泵,将抽气流量调节到1000mL/min,然后关闭电解池与燃烧管间的活塞,如抽气量降到400mL/min以下,证明仪器各部件及各接口气密性良好,否则需检
查各部件及其接口。
(2)测定手续
a、将管式高温炉升温并控制在1150±5℃。
b、开动供气泵和抽气泵并将抽气流量调节到1000mL/min。在抽气下,将250-300mL,电解液加入电解池内,开动电磁搅拌器。
c、在瓷舟中放入少量非测定用的煤样,进行测定(终点电位调整试验)。如试验结束后库仑积分器的显示值为0,应再次测定直至显示值不为0。
d、于瓷舟中称取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样0.05g(称准至0.0002g),煤样上盖~薄层三氧化钨。将舟置于送样的石英托盘上,开启送样程序控制器,煤样即自动送进炉内,库仑滴定随即开始。试验结束后,库仑积分器显示出硫毫克数或并由打印机打出。
五、结果计算
当库化积分器最终显示数为硫的毫克数时,全硫含量按式(2)计算:
式中:St·ad——空气干燥煤样中全硫含量,%;
m1——库仓积分器显示值,mg;
m——煤样质量,mg;。
六、精密谋
全硫测定的精密谋如表1规定:
表1
St,% | 重复性St·ad,% | 再现性St·d,% |
<1 | 0.05 | 0.10 |
1-4 | 0.10 | 0.20 |
>4 | 0.20 | 0.30 |