煤质分析常规试验简介二全硫真密度

煤中全硫的测定方法GB/T214-2007,1.煤中硫可以分为有机硫(SO)和无机硫两大类,无机硫包括硫化物硫(SP)和硫酸盐硫(SS)及微量的元素硫.因此St=SP+SS+SO.2.测定煤中全硫的意义:煤中的硫是有害元素,在燃烧时,会产生二氧化硫气体,腐蚀锅炉的管道,并且严重污染大气.在炼焦时,煤中的硫大部分转到焦炭里,使焦炭中的硫分增加,从而直接影响钢铁的质量.所以硫分是评价煤质的重要指标.3.测定全硫的方法:艾士卡法、库仑法和高温燃烧中和法.其中艾士卡法为仲裁法.,一.艾士卡法:1.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.2.试剂和材料:3.艾士卡试剂中各种试剂的作用:将煤样与艾士剂混合灼烧,使煤中的硫转化为二氧化硫和少量三氧化硫,并与艾士剂中的碳酸钠作用生成亚硫酸钠和硫酸钠,在空气中氧的作用下,亚硫酸钠又转化成硫酸钠.煤中存在的其他硫酸盐与碳酸钠进行复分解反应转化为硫酸钠;艾士剂中氧化镁的作用除将硫氧化物转变为硫酸镁外,更主要是防止硫酸镁在较低温度下熔化,使反应物保持疏松状态,增加煤与空气接触机会,使煤样充分氧化.,4.艾士卡法测全硫发生的主要化学反应如下:煤空气CO2+H2O+N2+SO2+SO32Na2CO3+2SO2+O2(空气)2Na2SO4+2CO2Na2CO3+SO3Na2SO4+CO22MgO+2SO2+O2(空气)2MgSO4CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4MgSO4+Na2SO4+2BaCl22BaSO4+2NaCl+MgCl25.试验步骤:6.煤与艾士剂灼烧时应注意的问题:a.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,来不及与艾士剂作用而造成全硫测值偏低,必须将装有煤样和艾士剂的坩埚置于通风良好的冷马弗炉中.b.温度缓慢从室温升到800850度,在此温度下灼烧足够长时间.c.如果发现有未烧尽的黑色颗粒，应继续灼烧。7.什么是溶解度、溶度积?两者之间有何关系?溶解度:在一定温度下,100g溶剂所能溶解的溶质的最高量(g);溶度积:在一定温度下难溶电解质饱和溶液中,各离子浓度的乘积是一个常数,称为溶度积,用KSP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KSP时,就会有沉淀析出;离子浓度的乘积等于KSP,溶液已饱和,无沉淀析出;离子浓度的乘积小于KSP,溶液未饱和,亦无沉淀析出.8.什么是同离子效应、酸效应和盐效应?,同离子效应:在难溶电解质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.在难溶电解质溶液中加入与构成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,会增加弱酸盐的溶解度。9.选择沉淀硫酸钡的最佳条件：a.沉淀剂(BaCl2)要过量(同离子效应):在硫酸钡沉淀时,如果加入的Ba2+与SO42-的量相当,就不存在同离子效应.如果Ba2+过量,就会产生同离子效应,使BaSO4溶解度减小.如果过量太多,反而会引起盐效应,使沉淀溶解.一般过量50100%比较合适。b.必须在弱酸性溶液中进行沉淀:为了尽量降低,酸效应,必须将溶液控制在微酸性,防止生成BaCO3沉淀,使BaSO4生成大颗粒结晶及提高结晶的纯度.c.沉淀应当在适当稀的溶液中进行:容易得到大颗粒沉淀,减少杂质共沉淀的现象。d.在不断搅拌下缓慢滴加沉淀剂:防止局部过浓,生成颗粒细小、纯度差的沉淀。e.沉淀作用应当在热溶液中进行:沉淀吸附杂质的量随温度升高而减少,有利于生成大颗粒的纯净沉淀。f.陈化:沉淀析出完全后,与母液一起放置一段时间,此过程称为陈化.在陈化过程中,小晶粒逐渐溶解,大晶粒长大,沉淀更加纯净。10.灰化和灼烧沉淀应注意的问题:将盛有沉淀和滤,纸的坩埚放入冷马弗炉中,打开炉门,缓慢升温,灰化完毕后,将炉温升到800850灼烧。一定要待滤纸灰化完全再灼烧,否则滤纸燃烧,沉淀会被热气流带出,使结果偏低;炉口应留有空隙,炉内有足够的空气,将滤纸烧去,否则硫酸钡有可能被滤纸灰化不完全所生成的碳黑还原成硫化钡,使测值偏低:BaSO4+C4CO+BaS11.如何求得重量法测硫计算公式中的化学因子:公式:St,ad=(m1-m2)0.1374100m式中:0.1374由硫酸钡换算为硫的系数;设x为1gBaSO4相当的硫量(g),则233.39:32.06=1:xx=32.06/233.39=0.1374,二.库仑滴定法:1.原理:煤样在催化剂作用下,于空气流中燃烧分解,煤中硫生成硫氧化物,其中二氧化硫被碘化钾溶液吸收,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.2.试剂和材料:3.仪器设备:库仑测硫仪:由下列部分组成.空气供应及净化装置、管式高温炉、电解池和电磁搅拌器、库仑积分器、送样程序控制器.4.试验步骤:5.试验中应注意的几个问题:a.关于催化剂:煤样上覆盖一层三氧化钨作催化剂,目的是使硫酸盐在较低温度下完全分解.（温度过高会缩短燃烧管的寿命）,b.关于气流及使用干燥空气作载气:空气流速必须1000ml/min,流速太低,煤样燃烧不完全,且不利于电解池内溶液的搅拌、电生碘和溴的迅速扩散.空气要经过干燥,否则H2O过大与SO2生成亚硫酸吸附在管路中使测定值偏低.c.关于测定系统的气密性:电解池气密性检查:抽气管与熔板支管连接,向池内注满水,关闭加液漏斗活塞,水面不下降则不漏气.净化系统气密性检查:开动电池泵,调节空气流速,关闭燃烧管与电解池间的活塞,气流下降,则气密性良好.燃烧管气密性检查:开动电池泵,调节空气流速,塞住燃烧管开口,气流下降,则气密性良好.d.关于电解液：电解液由KI、KBr各5克溶于250ml蒸馏水,加入10ml冰乙酸配制而成.KI、KBr提供I-、Br-,在阳极放电析出I2、Br2。冰乙酸调节电解液的pH为12,降低电解液中OH-的浓度,使.,I-、Br-优先放电.从而保证了测定值的准确度.电解液可以重复使用.但是当pH1时,应及时更换.因为随着电解液使用次数的增加,其酸度也不断增加,当电解液呈强酸性后,I-和Br-的光敏反应增强而额外生成I2和Br2是非电解产生的,将导致结果偏低.在加入电解液时,不要洒落到其他物品上,以防腐蚀;尤其是不能洒在搅拌器的插头和插座上,否则会引起终点失灵,如果洒上一定要用乙醇擦干净.e.关于样品测定.在样品测定前要先做高硫煤废样,目的是调整电极电位,以平衡电解池的滴定终点.试样最好是连续分析,如果间隔时间较长,再分析之前应加做一个废样.另外每天测定前要带一个与测定样品相近的标样.对新的定硫仪,从低到高带系列标样,对测值进行校正。,f.仪器的维护:烧结玻璃熔板及其管道有黑色沉结物时及时进行清洗.(用新配制的洗液:5g重铬酸钾和10ml水加热溶解,冷却后缓慢加入100ml硫酸).电解池要保持清洁、气密.不能用手触摸电极,极片不干净或有污垢时,及时用无水乙醇擦洗.三.高温燃烧中和法:,煤的真相对密度测定方法GB/T217-2008,1.概念:煤的真相对密度是指20时煤(不包括煤的孔隙)的质量与同体积水的质量之比.表示符号:TRD2.测定煤的真相对密度的意义:它是表征煤的性质和计算煤层平均质量的一项重要指标,另外,在煤质分析中制备减灰样也需要根据真密度确定减灰重液的相对密度.3.影响煤的真相对密度的主要因素:a随着煤的变质程度的加深,纯煤真相对密度增大;b.同一变质程度的煤,不同岩相组分的真相对密度亦不同;,c.不同成因的煤真密度也不同;d.煤中矿物质含量越高,其真密度也越大,也就是煤的真密度随着灰分的增高而增高;4.方法提要:以十二烷基硫酸钠溶液为浸润剂,使煤样在密度瓶中润湿沉降并排除吸附的气体,根据煤样排出的同体积的水的质量算出煤的真相对密度.5.试剂和材料:6仪器设备:7.测定步骤:8.加入十二烷基硫酸钠的作用:十二烷基硫酸钠是无挥发性的表面活性剂,可以促使煤样与水亲合浸润而下沉.9.煤样加试剂和水在水浴里煮沸的目的:是为了促,使煤粒表面及孔隙全部被介质润湿和充填使煤粒完全下沉.如果在20min内煤粒没有全部下沉应继续煮沸直到全都下沉为止.10.试验中应注意的几个问题:a.对蒸馏水的要求:加入密度瓶的蒸馏水必须是新煮沸的除去二氧化碳的;第一次加入的水必须是新煮沸的,不必冷却,第二次加的水要冷却到室温或20左右,第三次加水用滴管,水要冷却到室温或200.5.水温过高或过低会产生误差.b.加入十二烷基硫酸钠溶液时,要充分振荡使煤粒不附着气泡.c.擦去毛细管表面的水时,注意不要吸掉毛细管内的水分.d.如果密度瓶从水浴中取出后瓶口还有漂浮的,煤粒,应加23滴酒精,使其沉降,再加水和盖塞,否则会造成试验误差.11.在没有恒温器时,可在室温下测定真相对密度,此时应先测定室温下的煤的真相对密度,再换算成20下