煤中全硫红外测定法与库仑滴定法测试结果比较_马春丽

烧， 煤中 各 种 形 态 硫 被 氧 化 或 分 解 成 硫 的 氧 化 经除水剂除去其中水分， 随载气 （ 氧气 ） 按一 物， 定流量进入 IR 检测池检测二氧化硫气体浓度， 因为二氧化硫对红外线具有吸收作用， 而有些气 体分子如： 氧气、 氮气等对红外线没有吸收作用， 气体对红外线吸收遵循比尔定律， 经过计算机软 件处理， 得出样品中硫的含量。 测定步骤：
GBW11101n GBW11102k GBW11107L GBW11108h GBW11109f GBW11110g GBW11111d
－ 0． 02 0． 02 0． 00 － 0． 02 0． 03 0． 04 － 0． 01
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数据分析
运用红外测定法对标准煤样进行测试 从表 2 可以看出， 所测结果都在标准规定的
Ma Chunli
（ Datang International Douhe Power Plant ， Tangshan 063022 ， China） Abstract ： The total sulfur value in the different range was tested by using a paired comparison test ， through ttest and Ftest ， it obtained conclusion that the tested results have no significant difference by using infrared measurement method and coulometric titration method and the confidence interval of the difference is small． Key words： sulfur analyzer； coal analysis； total sulfur test ； infrared assay； coulometric titration method
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红外测硫仪的应用
对火力发电企业而言， 燃煤是发电的主要原 料， 占发电企业成本 70% 以上； 而且煤种繁杂多 ， 燃煤供应持续紧张， 发电企业 变 尤其是近年来， 为保发电采购电煤品种多达二、 三十种； 同时， 发 电企业为降低燃煤成本， 均采取了掺配煤燃烧的 策略。这些客观因素决定入厂燃煤指标的化验 和煤中全硫含量的测定必须是车车取样， 批批化 验； 入厂煤指标的化验和全硫含量的测定必须是
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引言
全程、 全面检定。 化验和分析工作量极大， 为了 及时很好地完成检验任务， 有效提高工作效率， 降低化验人员工作量， 及时准确提供化验数据， 满足运行人员调整需求， 结合陡河发电厂的实际 情况， 我们引进了红外吸收全硫测定分析仪。为了 验证该仪器分析结果， 特做了以下实验。 该红外测硫仪特点： 测试效率高， 测量速度 ， ， 快 采用了 强 制 燃 烧 系 统 燃 烧 时 间 短， 一般为 100 s； 适合于大批量样品的测试。 高温燃烧， 氧 气助燃， 无需催化剂确保试样完全燃烧， 重复性 好， 准确度高。使用方便： 除了称样和送样， 由电 脑控制完成测量的全过程； 测量中实际显示浓度 曲线， 并能回放曲线； 能显示、 打印、 重算、 保存和 查询所有结果； 具有统计功能， 可帮助用户轻松 获得结果的平均值、 极差、 标准偏差、 相对标准偏 差等重要数据； 电子天平与计算机联机时可直接 免去人工输入； 试验数据可通过 传送试样重量， RS232 接口传送上网； 无需配制化学试剂盒溶液， 操作简便。 安全可靠： 选用优质元器件、 部件和 材料， 采取多种抗干扰设计， 具有超温保护、 过载 保护盒漏电保护， 工作安全、 稳定、 可靠。 采用触 摸式面板， 操作简便； 不同物料测定时间可组选、
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库仑滴定法和红外测硫法的测量原理 及步骤
库仑滴定法 原理： 煤样在催化剂作用下， 于空气流中燃
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烧分解， 煤中硫生成硫氧化物， 其中二氧化硫被 以电解碘化钾溶液所产生的碘 碘化钾溶液吸收， 进行滴定， 根据电解所消耗的电量计算煤中全硫 的含量。 测定步骤： （ 1 ） 实验准备： 将管式高温炉升温至 1 150 ℃， 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。 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 1 150 ℃ 处。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 ～ 100 mm 处充填厚度约 3 mm 的硅酸铝棉。 将程 序控制器、 管式高温炉、 库仑积分器、 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， 并用硅橡胶管密封。 开动抽气泵和供气泵， 将抽汽流量调节到 1 000 mL / min， 然后关闭电解 池与燃 烧 管 间 的 活 塞， 若 抽 气 量 能 降 低 到 300 mL / min 以下， 则证明仪器各部件及各接口气密 性良好， 可以进行测定； 否则检查仪器各个部件 及其接口情况。 （ 2 ） 仪器标定： 标定方法为使用有证煤标准 物质， 按以下方法之一进行测硫仪标定。 多点标 定法： 用硫含量能覆盖被测样品硫含量范围的至 少 3 个有证煤标准物质进行标定； 单点标定法： 用与被测样品硫含量相近的标准物质进行标定 。 （ 3 ） 标定程序： 按 GB / T212 测定煤标准物质 的空气干燥基水分， 计算其空气干燥基全硫 St， ad 标准值。 用被标定仪器测定煤标准物质的硫 含量。每一标准物质至少重复测定 3 次， 以3 次
见表 2 。
表1
编 号
标准煤样全硫测定结果对比
标准值 0． 47 ± 0． 04 1． 45 ± 0． 05 1． 04 ± 0． 04 1． 83 ± 0． 07 3． 39 ± 0． 11 4． 42 ± 0． 13 1． 81 ± 0． 07 测试值 0． 45 1． 47 1． 04 1． 81 3． 42 4． 46 1． 80 差 值
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可储存； 另外， 该全自动红外测硫仪采用专用的 ， 通过电脑 测控软件 所有设置均在电脑上完成， 操作方便直观， 该仪器的投 控制整个分析过程， 入使用， 在很大程度上减轻了分析人员的劳动强 度， 并能准确、 快捷的报出分析数据。 现就该方法与库仑滴定法进行对比试验， 通 过数理统计方法， 进行两种不同测定方法的可替 代性试验。
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煤中全硫红外测定法与库仑滴定法测试结果比较
马春丽
（ 大唐国际陡河发电厂， 河北唐山 063022 ） 摘 要：运用配对比较试验对不同范围的全硫值进行测试 ， 通过 t 检验和 F 检验， 得出全硫检测中用红外测定
测定值的平均值为煤标准物质的硫测定值 。 将 煤标准物质的硫测定值和空气干燥基标准值输 生成校正系数。 入测硫仪（ 或仪器自动读取） ， （ 4 ） 标定有效性核验： 另外选取 1 ～ 2 个煤标 准物质或者其他控制煤样， 用被标定的测硫仪按 照操作步骤测定其全硫含量。 若测定值与标准 值（ 控制值） 之差在标准值 （ 控制值 ） 的不确定度 范围（ 控制限 ） 内， 说明标定有效， 否则应查明原 重新标定。 因， （ 5 ） 测定步骤： 将管式高温炉升温并控制在 （ 1 150 ± 10 ） ℃ 。开动供气泵和抽气泵并将抽汽 流量调节到 1 000 mL / min。 在抽气下， 将电解液 开动电磁搅拌器。 在瓷舟中放入 加入电解池内， 少量非测 定 用 的 煤 样， 在瓷舟中称取粒度小于 0. 2 mm 的空气干燥基煤样 （ 0． 05 ± 0． 005 ） g （ 称 并在煤样上盖一薄层三氧化钨。 准至 0． 000 2 g） ， 将瓷舟放在送样程序控制器， 煤样即自动送进炉 内， 库仑滴定随即开始。 试验结束后， 进行终点 电位调整试验。 如实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 。 在瓷 舟中称取粒度小于 0． 2 mm 的空气干燥基煤样 （ 0. 05 ± 0． 005 ） g （ 称准至 0． 000 2 g ） ， 并在煤样 上盖一薄层三氧化钨。 将瓷舟放在送样程序控 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的毫克数或质 或由打印机打印。 量分数， （ 6 ） 标定检查： 仪器测定期间应使用煤标准 物质或者其他控制样品定期 （ 建议每 10 ～ 15 次 测定后） 对测硫仪的稳定性和标定有效性进行核 如果煤标准物质或者其他控制样品的测定值 查， 超出标准值的不确定度范围 （ 控制限） ， 应按上述 步骤重新标定仪器， 并重新测定自上次检查以来 的样品。 2． 2 红外测硫仪 原理： 称取一定量样品， 在氧气及高温下燃
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（ 1 ） 更换干燥剂： 当干燥剂变色结块时更换 干燥剂和石英棉。 通常在左侧管中干燥剂大部 此时若右侧管未失效则不必更 分失效时就更换， 换， 而将左右干燥管交换位置安装， 同时检查密 封圈发现有损坏或老化时及时更换， 擦拭干净上 并均匀涂抹少量硅脂， 以保证 下接头盒密封圈， 气密性。 （ 2 ） 清除积灰： 每 1 ～ 2 周取下左侧干燥管， 用试管刷插入连接部件的孔中， 清除管道中的积 卸下燃烧管部件， 拆开后清除 水。每 2 ～ 4 个月， 燃烧管、 堵头和集气室中的积灰。 （ 3 ） 检查气密性： 系统漏气将导致分析时间 延长、 结果偏低或异常。 正常情况下应每月检查 一次气密性， 更换气路中的部件后应立即检查气 密性， 结果异常时也应考虑是否是气密性的原因。 （ 4 ） 更换过滤器： 确定因过滤器积灰导致气 或出现抽汽流量逐步降低的现象时， 流受阻时， 应考虑更换过滤器。一般每半年至一年更换。 （ 5 ） 将试样推入燃烧管内， 便进入自动测量 过程。试样在高温的氧气流中充分燃烧， 试样中 各种形态的硫分解出来生成二氧化硫和少量三 真空泵定量抽取 氧化硫。将燃烧气体除水除尘， 气体并送入红外池， 由红外检测器将气体浓度转 换成电压信号。 红外池实际输出电压与气体的 即气体浓度越高输出电压越低， 反 浓度成反比， 之气体浓度越低输出电压越高， 因氧分子几乎不 吸收红外 光， 故气室中为纯氧气时输出电压最 为 8． 5 V 左右。 计算机定时采集红外池的输 高， 出电压， 计算气体的浓度并累计硫含量， 当测量 时间超过最短时且气体浓度低于预定的比较水 输出 平或测量时间到达最长时限时便自动结束， 最终结果。