煤中硫的测定

合集下载

煤中全硫测定方法

煤中全硫测定方法

煤中全硫测定方法煤是一种常见的化石燃料,其中含有硫元素。

硫在燃烧过程中会产生二氧化硫和三氧化硫等有害气体,对环境和人体健康造成影响。

因此,了解和掌握煤中全硫的含量对于环境保护和能源利用都具有重要意义。

本文将介绍几种常用的煤中全硫测定方法。

1.加热重量法加热重量法是一种简单常用的测定方法。

首先,将样品取重后在加热炉中加热至500℃以上,使硫元素在空气中氧化为二氧化硫。

然后,将样品冷却,并再次称重。

计算生成的二氧化硫质量与初始样品质量的差值,再乘以一个系数,即可得到样品中的全硫含量。

2.电导法电导法是一种可以实时测量煤中硫含量的方法。

首先,将样品粉碎成适当的颗粒大小,并将其与一定比例的铜粉混合均匀。

然后,将混合物放入电感炉中进行加热。

在加热的过程中,样品中的硫会与铜反应生成硫化铜,同时释放出电子。

通过测量电流的变化,可以得到硫的含量。

3.光谱法光谱法是一种非常准确的测定方法,它可以同时测定煤中的有机硫和无机硫。

该方法基于硫的特定吸收线,在紫外或可见光谱范围内进行测量。

首先,将样品处理成合适的状态,然后通过光谱仪测量吸收光的强度。

通过比对样品和标准品的光谱图,可以确定样品中硫的含量。

4.X射线荧光法X射线荧光法是一种非破坏性的测定方法,可以快速而准确地测定煤中的全硫含量。

该方法利用X射线和样品中硫原子之间的相互作用来测量硫的含量。

首先,用高温燃烧炉将煤样进行烧毁,然后将产生的烧渣进行前处理并压片,最后通过X射线荧光光谱仪进行分析。

根据硫的特定X射线峰位的强度,可以测定样品中的全硫含量。

总结煤中全硫的测定对于燃烧煤的环境排放控制和利用具有重要的意义。

以上介绍的几种方法,都具有一定的优点和适用范围。

选择合适的测定方法,可以有效地测定煤中的全硫含量,为科学合理地利用煤炭资源提供重要依据。

煤中全硫的测定方法

煤中全硫的测定方法

煤中全硫的测定方法煤是一种重要的能源资源,但同时也是一种污染物的来源。

其中,煤中的全硫是造成大气、水体、土壤等环境污染的主要因素之一。

因此,准确测定煤中的全硫含量对于环境保护和资源开发利用至关重要。

常用的煤中全硫测定方法包括火焰原子吸收光谱法、X射线荧光光谱法、紫外分光光度法、电化学滴定法等。

这些方法各有特点,选择合适的方法进行测定需要考虑测定精度、分析时效、成本等因素。

火焰原子吸收光谱法是一种精密的测定方法,其原理是利用样品中化学形态不同的硫元素,在火焰中产生吸收光谱,通过测定吸收光谱强度,计算出硫元素的含量。

但是,该方法需要耗费大量的时间和仪器设备,适用于专业的实验室环境。

X射线荧光光谱法是一种快速、非破坏性的测定方法,其原理是利用样品中硫元素产生的特定能量的X射线荧光,通过测定荧光强度,计算出硫元素的含量。

该方法具有操作简单、分析快速、精度高等优点,适用于煤矿等现场快速测试。

紫外分光光度法是一种光学方法,其原理是利用样品中硫元素与酸性试剂反应后产生的吸收光谱,通过测定吸光度,计算出硫元素的含量。

该方法适用于测定低含量的硫元素,但需要高纯度的试剂,操作过程较为繁琐。

电化学滴定法是一种基于电化学原理的测定方法,其原理是利用硫元素在电解质中的氧化还原反应,通过测定电位变化,计算出硫元素的含量。

该方法操作简单,但需要较为复杂的仪器设备,适用于专业实验室环境。

总体而言,选择适合的煤中全硫测定方法需要根据具体情况进行综合考虑。

对于煤炭行业来说,X射线荧光光谱法是一种快速、准确、可靠的测定方法,可以在煤炭采掘中及时进行煤质分析,保证煤炭资源的开发利用和环境保护。

而对于煤炭贸易和煤炭利用方面,则需要更为精确的测试方法,如火焰原子吸收光谱法和紫外分光光度法等。

煤中全硫的测定方法对于煤炭资源的开发利用和环境保护具有重要意义。

在选择测定方法时,需要考虑实际情况,选择适合的方法,确保测试结果的准确性和可靠性。

阐述煤中全硫测定方法

阐述煤中全硫测定方法

阐述煤中全硫测定方法硫是一种有害的元素,含硫量高的煤,供燃烧、气化或炼焦使用时都会;以来很大危害。

煤中硫通常分为有机硫和无机硫,煤中全硫的测定方法很多。

本文对此进行分析。

一、艾士卡法1.方法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。

艾士卡试剂是用2份轻质氧化镁和1份无水碳酸钠混合成,当煤样与艾士卡试剂混匀共同燃烧时,煤燃烧生成的二氧化硫和少量的三氧化硫与艾士卡试剂反应生成硫酸盐,生成的硫酸盐用水提取,在一定酸度,加入氯化钡溶液,使可溶性硫酸盐转变为硫酸钡沉淀(反应式如下),测定硫酸钡质量,即可求出煤中全硫含量。

2.试验步骤(1)称取粒度小于0.2mm的空气干燥基煤样lg和艾氏试剂2g,仔细混合均匀,再用lg艾氏试剂覆盖。

(2)在通风良好的马弗炉中,在1—2h内从室温加热到800℃、810℃,并保持1—2h。

(3)将灼烧物移至400rnl烧杯中,加入热水冲洗坩埚。

用中速定性滤纸过滤清洗沉淀。

(4)在解液中洒入2—3滴甲基橙指示剂和盐酸,使溶液呈微酸性。

将溶液加热至沸腾,搅拌滴加氯化钡溶液10mL。

(5)溶液冷却或静置过夜用致密无灰定量滤纸过滤。

(6)低温下用灰化滤纸过滤,然后于800℃—850℃灼烧20—40mm称量沉淀物质量。

3.结果计算St,ad=[(m1-m2)×0.1374]/m×100% (1)式中,St,ad——空气干燥煤样中全硫含量,%;m1——硫酸钡质量,g;m2——空白试验的硫酸钡质量,g;0.1374——硫酸钡换算为硫的系数;m——煤样质量,g。

每配制一批艾氏试剂或更换其他试剂时,应进行空白试验,测定空白值。

4.沉淀硫酸钡的最佳条件(1)沉淀剂必须过量:根据同离子效应,如果向溶液中加入含有某一结晶离子的试剂或溶液,则沉淀的溶解度减小。

(2)必须在弱酸性溶液沉淀。

(3)沉淀应当在适当稀的溶液中进行,防止杂质的沉淀现象。

煤中全硫的测定方法

煤中全硫的测定方法

煤中全硫的测定方法引言煤是一种重要的能源资源,广泛应用于工业和家庭。

煤的质量评价中,全硫含量是一个重要的指标。

全硫含量的测定对于煤的质量控制、环境保护等方面都有着重要意义。

本文将介绍几种常用的煤中全硫测定方法。

1. 重量法测定全硫含量重量法是测定煤中全硫含量最常用的方法之一。

其原理是通过将煤样在一定条件下进行燃烧,将生成的二氧化硫与一定浓度的氢氧化钠溶液中的氯化银反应生成沉淀,进而通过沉淀的形成质量来间接测定煤中全硫含量。

操作步骤如下:1.取约1克煤样,准确称量。

2.将称量好的煤样放入事先烧杯中,加入适量铁粉以增加燃烧速度。

3.将烧杯放入加热器中,进行干燥,直至没有水蒸气释放。

4.将干燥后的煤样放入预先称量好的烧杯中,加入适量的氧化铁和氯化银溶液。

5.在加热器中进行燃烧,直至烧杯中不再有明显气泡产生。

6.将烧杯取出,冷却后加入足够的高纯水,定容至标准体积。

7.搅拌均匀,静置一段时间,使沉淀彻底沉降。

8.用过滤纸滤液,洗涤沉淀,将滤液收集到烧杯中。

9.在烧杯中加入酸化物质,使滤液酸化。

10.用硫酸钠溶液滴定滤液,直至出现持久的黄色滴定终点。

11.记录滴定所用的溶液体积,根据反应的化学方程式计算全硫含量。

电化学法是一种准确测定煤中全硫含量的方法。

其原理是利用电池的电解产生的电流与被测煤样中的硫元素的含量成正比,从而间接测定全硫含量。

操作步骤如下:1.取约0.5克煤样,在电化学池的两个电极间放置煤样。

2.加入适量的电解液,电解液中需包含可以导电的支持电解质。

3.调节电池的工作电流密度,使电流稳定在一定范围内。

4.开始电解,记录电解所需时间。

5.根据电解所需时间和煤样中的总硫含量计算全硫含量。

荧光光谱法是一种快速测定煤中全硫含量的方法。

其原理是通过将煤样暴露在紫外光源下,被测煤样中的硫元素会发射出特定的荧光光谱,从而可以间接测定全硫含量。

操作步骤如下:1.取一小块煤样放置在荧光光谱仪的样品舱中。

2.开启紫外光源,照射煤样。

煤中全硫的测定方法

煤中全硫的测定方法

煤中全硫的测定方法煤是一种重要的化石燃料,其主要成分是碳、氢、氧和少量的硫、氮等元素。

其中,硫是一种有害元素,会在燃烧过程中产生二氧化硫等有害气体,对环境和人体健康都有一定的危害。

因此,煤中全硫的测定方法对于煤的利用和环境保护都具有重要意义。

煤中全硫的测定方法主要有化学分析法、物理分析法和光谱分析法等。

其中,化学分析法是最常用的方法之一,下面将详细介绍该方法的原理和步骤。

一、化学分析法的原理化学分析法是通过化学反应将煤中的硫转化为易于测定的化合物,然后用定量分析方法测定化合物中的硫含量,从而计算出煤中的全硫含量。

常用的化学分析法有碘量法、氧化铁法、氧化铜法、氧化钡法等。

以碘量法为例,其原理是将煤样中的硫转化为硫酸盐,然后用碘酸钾溶液滴定硫酸盐中的硫,根据滴定所需的碘酸钾溶液体积计算出煤中的全硫含量。

二、化学分析法的步骤1.样品的制备将煤样研磨成粉末状,然后将其过筛,取出约1克左右的样品,称重并记录。

2.样品的燃烧将样品放入燃烧器中,加入适量的氧气,进行燃烧。

燃烧后,将产生的气体通过吸收器收集起来。

3.硫酸盐的制备将吸收器中收集到的气体通入硫酸溶液中,使其与硫酸反应生成硫酸盐。

4.碘酸钾溶液的制备将一定量的碘酸钾溶解在水中,制备出一定浓度的碘酸钾溶液。

5.滴定将制备好的硫酸盐溶液滴入碘酸钾溶液中,直到溶液由深蓝色变为浅黄色。

根据滴定所需的碘酸钾溶液体积计算出煤中的全硫含量。

三、化学分析法的优缺点化学分析法的优点是测定结果准确可靠,适用于各种类型的煤。

但是,该方法需要较长的操作时间和复杂的实验步骤,且需要使用大量的试剂和设备,成本较高。

此外,该方法还存在一定的环境污染风险,需要进行严格的安全措施。

煤中全硫的测定方法是煤的利用和环境保护的重要手段之一。

化学分析法是其中最常用的方法之一,其原理和步骤相对简单,但需要进行严格的实验操作和安全措施。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的测定方法,以确保测定结果的准确性和可靠性。

煤中全硫的测定方法

煤中全硫的测定方法

煤中全硫的测定方法
一、煤中全硫测定方法
1、试样的准备:
(1)将煤样放入双层筛中,去除异物,洗淨,将粗粒的煤分选
成0.5mm-0.2mm的粒度组成检验样;
(2)将检验样放入煤粉机中,细磨成湿土和尘粉,然后将其过
滤网,将过滤后的煤粉以合适的粒度分成3~5份,作为分析样;
(3)将分析样放入干燥器中,加热至105℃,并在其中放入无
水硫酸30g,加热至105℃~110℃,使其完全溶解,然后将该溶液过滤,用水冲洗滤渣,最终得到的硫酸溶液为测定用液;
(4)将测定用液用蒸馏装置蒸馏至无碳酸氢钠,使液体中混入
的氧化硫按不定容比蒸发出,最终得到经过除去水份分离的硫酸溶液,其中全硫含量为测定结果。

二、实施步骤
(1)将测定用液置于摇床上,连续摇动6h,直至液体无沉淀。

(2)将液体放入比重计,测量比重,计算比重系数。

(3)将液体以适当的容积放入量筒中,取出0.1mL样品,加入
5mL氢氧化钠溶液中,摇动,测定液体的PH值。

(4)用铝箔将液体过滤,将滤渣抽出,用稀硫酸洗涤滤渣。

(5)将滤渣放入点火漆盘内,用火柴点燃滤渣,检查滤渣是否
完全燃烧,以确定煤中全硫的含量。

三、实验方法
用Kjeldahl法测定煤中全硫含量。

将煤样研细成粉末后,用500mL稀硫酸溶液将煤粉完全溶解,然后将其加入无水硫酸中,加热到110℃,使硫酸完全溶解。

将溶液放入Kjeldahl管中,置于Kjeldahl 容器中,放入混合液中,加热至95℃,加入焦磷酸,使硫酸蒸发,将硫酸完全蒸发,经蒸馏即可得到硫酸溶液,然后采用乙醇/盐酸比滴定法,进行硫酸浓度测定,最后计算得到煤中全硫的含量。

煤中全硫的测定方法

煤中全硫的测定方法

中华人民共和国国家标准 GB/T 214-1996煤中全硫的测定方法Determination of total sulfur in coal1、煤中全硫的测定方法1 艾士法定硫一、方法原理将煤样与艾士卡试剂棍合灼烧,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。

二、试剂和材料1 )艾士卡试剂:以2 份质量的化学纯轻质氧化镁与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后,保存在密闭容器中。

2 )盐酸(GB/T622 )溶液:( l + l )水溶液。

3 )氯经钡(GB/T52 )溶液:100 g/L.4 )甲基检溶液:20g/L 。

5 )硝酸银(GB/T670 )溶液:10g / L ,加入几滴硝酸(CB/T626 ) .贮于深色瓶中.6 )瓷坩埚:容量30mL 和10 一20mL 两种。

三、仪器设备1)分析天平:感量0.000lg2 )马弗炉:附测温和控温仪表,能升温到900 ℃,温度可调并可通风。

四、试验步骤1 )于30mL 柑祸内称取粒度小于0 . 2mm的空气干燥煤样1g(称准至0.0002g)和艾氏剂艳(称准至0.1g) ,仔细混合均匀,再用lg(称准至0 . 1g)艾氏剂覆盖.2 )将装有煤样的柑祸移入通风良好的马弗炉中,在1 一2h内从室温逐渐加热到800-850 ℃,并在该温度下保持1 一2h 。

3 )将坩埚从炉中取出,冷却到室温。

用玻璃棒将柑祸中的灼烧物仔细搅松捣碎(如发现有未烧尽的煤粒,应在800 一850 ℃下继续灼烧0 . 5h ) ,然后移动到400mL 烧杯中。

用热水冲洗坩埚内壁,将洗液收入烧杯,再加入100 一150mL 刚煮沸的水,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,然后将残渣移入滤纸中,用热水仔细清洗至少10 次,洗液总体积约为250-300mL.5 )向滤液中滴入2 一3 滴甲基橙指示剂,加盐酸中和后再加入2 流,使溶液呈微酸性。

煤炭中硫的测定

煤炭中硫的测定

煤炭中硫的测定O1煤中硫的测定根据其存在的形态分类:硫酸盐硫、硫化物硫、有机硫、单质硫无机硫=硫酸盐硫+硫化物硫+单质硫可燃硫=硫化物硫+有机硫1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SO2o S02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%,就会使钢铁热脆而成为废品。

脱除煤中的硫是煤炭利用的一个重要问题。

2、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、高温燃烧中和法、库仑滴定法等。

燃烧法是快速方法,而艾土卡法至今仍是全世界公认的标准方法。

02煤中硫的测定艾尔卡法(重量法)一煤样与艾土剂混合高温灼烧;——全部硫形成可溶性硫酸盐;——加氯化钢"吏硫酸根离子生成硫酸钢沉淀;根据硫酸钢沉淀质量,计算全硫含量。

库仑滴定法——煤样在空气流中燃烧(有催化剂)——全部硫生成SO2(少量SO3)——SO2被电解产生的碘滴定-根据电解消耗的电量计算全硫含量高温燃烧中和法——煤样在氧气流中燃烧(有催化剂)——全部硫生成硫氧化物——吸收在H2O2溶液中形成硫酸---- 用氢氧化钠溶液滴定--根据氢氧化钠消耗量计算全硫含量03库仑仪测硫注意事项电解液的更换——PH<1时更换(酸度高时,光照射可产生12)全部硫形成可溶性硫酸盐;加氯化钢,使硫酸根离子生成硫酸钢沉淀;根据硫酸钢沉淀质量,计算全硫含量。

库仑滴定法——煤样在空气流中燃烧(有催化剂)——全部硫生成S02(少量S03)——S02被电解产生的碘滴定—根据电解消耗的电量计算全硫含量高温燃烧中和法——煤样在氧气流中燃烧(有催化剂)——全部硫生成硫氧化物——吸收在H2O2溶液中形成硫酸---- 用氢氧化钠溶液滴定根据氢氧化钠消耗量计算全硫含量。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

煤中硫的测定姓名:郭静学号:2009322009 班级:应用化工技术摘要:在综合考虑各个影响硫元素测定因素的基础上,分析了硫元素的测定方法,指出了不同条件下的最佳测定方法。

关键词:煤质分析;硫含量;测定方法引言:在化石燃料中,煤的储量最大。

但是 ,煤的利用却落后于石油和天然气。

煤中的一些有害元素,特别是硫影响煤的转化和利用。

煤中的硫在燃煤过程中腐蚀设备,污染大气,形成酸雨 ,在其他利用中也受硫的影响,例如,焦炭中的残留硫会影响钢铁产品的品质等。

因此煤的脱硫是煤的高效洁净利用的主要课题。

准确测定煤中的各种形态硫含量是其中的一个关键性间题。

1 硫的形态及分布煤中的硫根据存在形态可分为物理掺入的杂质无机硫和煤的组成部分的有机硫。

无机硫主要是硫化物、硫酸盐以及少量的单质硫。

黄铁矿和白铁矿是煤中主要硫化物;另外还有少量的闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)、黄铜矿(CuFeS2)等。

在新开采未氧化的煤样中,有很少硫酸盐矿物[1]如石膏、重晶石;放置后的煤中大部分硫酸盐主要是各种水合态的硫酸亚铁、硫酸铁,它们是由黄铁矿氧化形成。

Duran[2]、Vorres[3]、Hackley[4]等对新开采的煤与风化煤对比研究,分别应用气相色谱法,同位素34S/32S比值法以及气相色谱/质谱法研究煤中单质硫,在未氧化的煤中没有检测到单质硫;认为单质硫不是煤的天然组成,硫铁矿的氧化是其来源。

在风化煤中单质硫是以S6、S7、和S8形态存在。

报导煤中有机硫形态的文献很少, 一个原因是有机硫是煤分子结构的一部分,以难溶、难脱除的芳环支链结构及杂环形态存在;另一方面是因为使用剧烈反应的方法来研究会改变含硫的组成及结构。

Attar[5]认为硫醇(一SH)占3~9%,双硫醚(一S一S一)占6~13%,脂肪硫醚(R一S一R)占28~37%,噻吩结构和芳香硫化物(Ar一S一)占7一19%,未确定的约30%是缩聚的噻吩结构。

2 全硫的测定我国家标准GB214一83提供了三种煤的全硫测定方法:重量法(艾什卡法),库仑滴定法和高温燃烧中和法。

艾什卡法是指以艾什卡试剂(Na2CO3:MgO=l:2重量比)来半溶煤样。

用水抽提制成试液,最后加人Ba2+使试液中的SO2-4成BaSO4沉淀析出,经过滤、洗涤、干燥、灰化、灼烧后,以BaSO4形式称量而算出煤中全硫含量。

该方法等效于国际标准ISO334:1975(E),适用测定硬煤、褐煤、柴煤和焦炭中全硫,此法为纯粹的化学方法,无专用仪器,准确度最高,已纳入国标GB214—87,为传统测量法,适用于促裁及科研用,但此法人为因素较多,工期长、繁锁。

高温燃烧中和法是煤样在氧气流中高温燃烧,使各种形态硫转化为硫的氧化物,然后捕集在过氧化氢溶液中形成硫酸,以氢氧化钠标准溶液滴定求得煤中的全硫量。

此法优点是快速,但是装置气密性好坏对结果有重大影响。

库仑测定法是用电化学的方法来确定煤中全硫的方法。

此方法主要通过定硫仪器对高温燃烧后生成的二氧化硫以电解碘化钾溶液所产生的碘和溴进行库仑滴定,再根据电生碘和电生溴所消耗的电量由库仑积分仪积分,得出煤中的含硫量。

操作简便、快速、试验结果与艾氏卡重量法结果基本一致。

现已列入我国国家标准。

仪器分析方法主要有X一射线荧光法,此法不仅可测煤中的全硫,还可测定许多其它元素;大量实践结果表明,此法与艾什卡法有一致的结果,而在速度上艾什卡法无法与之相比。

3 无机硫的测定无机硫的测定主要是指煤中硫酸盐硫和硫铁矿硫的测定。

国标GB215一82及美国ASTMD2492一68提供类似的测定方法,都基于下面两个假设:煤中的硫仅为硫酸盐硫,硫铁矿硫,有机硫三种形态;硫酸盐都溶于稀盐酸,硫铁矿和有机硫不溶,而硫铁矿溶于稀硝酸,有机硫不溶。

3.1 硫酸盐硫的测定用稀盐酸煮沸煤样,硫酸盐溶解,使其成BaSO4沉淀;根据BaSO4的量计算硫酸盐硫的量。

显然,煤中重晶石是不溶于盐酸,如果煤样中含有较多的重晶石,则误差就大。

3.2 硫铁矿硫的测定用稀盐酸浸出硫酸盐后的煤样以硝酸处理,硝酸溶液中的铁以重铬酸钾滴定,由此推算煤中硫铁矿硫的量。

此法消除了S P在氧化过程中形成单质硫对测定结果的影响;但因根据铁离子量来推算S P,如果煤中有其它可溶于硝酸的铁的矿物,测定误差是很大的。

此外,有一些硫铁矿因极细而被煤包裹未溶于硝酸也会导致误差。

4有机硫的测定煤中有机硫的类型十分复杂,其含硫官能团大致有5种类型:硫醇、硫醚、二硫化物、含健吩芳香体系和硫代毗喃等,它们既可能分布在脂肪链结构中,也可能在芳香体系内,至今还没有一种十分理想的直接测定方法。

通常,煤中有机硫含量都用差减法,即以煤中总的含硫量(全硫)减去黄铁矿硫和硫酸盐硫含量的差值,记作有机硫含量,无疑这就包含各种测硫方法的种种误差。

在进行脱除煤中有机硫的研究中,尤为不便。

为了比较各种脱硫方法、操作条件对脱硫率的影响,不可避免地要重复如上复杂的多种测硫步骤,既麻烦又费工时,然而求得的只是一个不十分准确的有机硫含量值,以此作为此提出了改进的方法[6]。

4.1 化学法MaGowan和Markaszewski[7]提出利用高氯酸氧化性逐级氧化分析煤中各种硫的方法。

高氯酸的沸点及氧化性随其浓度而变化。

40%HCLO4是非氧化性的,沸点120C,可以提取出硫酸盐,同时可以测定非硫铁矿硫化物产生H2S的量;55%的HCLO4,其沸点155一156℃,用来抽取和测定S P;10HCLO4+H3PO4沸点205℃,用以提取和测定S0。

该法还可测无机硫以及全硫,速度快,误差小;但操作繁琐,且应用高浓度HCLO4有潜在危险。

4.2 仪器分析方法早期Hurley提出软X一射线法[8]是利用SKß和SKß'发射峰。

硫化物、有机硫和硫酸盐的SKß谱的X一射线能量相差1一2eV,因此可以快速测定它们的含量。

Sutherland[9]和Solomon[10]提出显微探针分析法。

该法的原理是基于无机硫和有机硫不同的空间分布,前者为簇形分布,后者为均匀分布。

用扫描电子显微探针可检测出这种不同的空间分布。

该法的缺点是需要先从样品中脱除黄铁矿和硫酸盐。

Sutherland用纯黄铁矿作标准,并对不同的基质影响使用了一个修正系数。

Solomon和Manzione测定了Fe和S的x衍射强度,在测定出有机硫含量的同时还能测出FeS X中的x值。

该法的优点是:(1)需要样品量少,测定速度快,不超过10分种;(2)扫描范围为125微米的正方形;(3)可求出硫化铁的元素比x(FeS X)。

缺点是:(1)K值取决于样品中硫化铁内铁与硫的比率,如果除硫化铁外煤样里还含有FeCO3,FeSO4等,则该法显然不准确;(2)射线沿不同角度扫描,所以样品表面的粗糙性会产生误差;(3)总误差在10%以内,相当于ASTM测定结果。

Harris[11]用岩相法与电子显微探针相结合的方法来测定有机硫。

研究发现, 煤中有机硫含量与煤的基本微观结构镜质体中的硫含量是一致的,只是这种煤的基本微观结构需用微探针分析。

岩相法局限于镜质体,不可能适用于各种煤,而且该法相当麻烦。

扫描电子显微镜的基本原理是用晶散探测器或能散探测器测定电子或其它带电粒子轰击煤样时硫中激发出的射线。

这种射线的强度与硫的浓度成正比。

该系统使用已知硫浓度作为标准进行校准。

厚煤样中电子扩散可使测试的有效面积达到25平方微米。

这样,Kα的计数率(计算程度)可以把无机硫和有机硫的辐射量包括在内。

所得数据已由许多研究者[12~14]精心整理,给出了有机硫的含量。

已发表的许多文献都表明电子光学法和标准化学方法之间的结果非常一致。

Timmer1[15~16]等人使用SEM结合X射线显微分析XRMA,大大地简化了操作规程,提供了在煤样内进行大量点分析的可能性。

这种方法不仅可求得煤样有机硫含量的平均百分数,尤其可确定煤样是均匀的还是由几种煤组成的混合物。

扫描电子显微术应用于相对较厚的样品,由于电子色散,可测量的有效面积大约为25平方微米。

Hsieh[17~19]利用透射电子显微术测<1微米样品可以避免色散效应、硫铁矿和硫酸盐对有机硫的影响。

该法也是测量硫的 K沐一射线,其优越性在于能检测煤样中有机硫的空间分布的差异。

这些仪器分析方法都需要昂贵的设备对样品需要特殊处理,但适用于煤的微观结构和某一显微组分中硫含量的研究。

因为用的样品量较少以及煤的不均一性,所以要做许多样品分析,根据统计平均结果,才能对一个煤样得出有代表性的结果。

5 有机硫的形态分析煤中有机硫的化学结构是极困难的,许多研究者把有机硫按官能团和取代基进行分类研究,不考虑其它结构。

化学方法,如快速热解法[20]、程序升温还原法[21]、程序升温氧化法[22]等虽可提供一定有关有机硫形态的信息,但这些剧烈反应使有机硫从一种形态转变为另一更稳定的形态。

所以近年来非破坏性的物理测试方法得到较快的发展6 结束语尽管煤的结构复杂和不均一性对煤中硫的研究有较多困难,但科学技术的发展,多种化学方法、仪器分析方法的联合已可对煤中硫的研究得到令人信服的结果。

对于有机硫的分析尚有许多争论。

显然尚有许多工作待做。

参考文献:[1] M.A. 埃利奥特煤利用化学化学工业出版社 1991 340[2] Duran J.E, Mahasay S.R. and Stock L.M .Fuel 1986, 65 ,1167[3] Vorres K.S. Am .Chem. Soc. Dlv. Fuel. Chem. Preprints 1990,35(2), 523[4] Hackley K.C. ,Buchan D.H .,Coombs k, Charen C. and Kruse C.W. Fuel Process Technology.1990, 24, 431[5] Attar A.etal IEC Product Recearch&Development 1977 ,16 ,168[6] Riley J.T. and Rulon G.M. Fuel 1989 ,68 ,1594[7] McGowan C.W. and Markuszewski R. Fuel Process Technd . 1987, 17, 29[8] Hurley R.G. et al Analytical Chemistry 1974 ,46 ,2234[9] Sutherland J .K. Fuel 1975 ,54 ,132[10] Solomon P.R. ,Nanzlone A .V. Fuel 1977 ,56 ,393[11] Harris L A ,Yust C S ,Creusy R S. Fuel ,1977 ,56 ,456[12] Raymond R Jr,Gooley R . SEM ,1978 ,1 ,93[13] Raymond R Jr Am. Chem. Soc. Symp .Ser , 1982 ,205 ,19[14] Clark C P ,et al . SEM ,1984 ,2 ,537[15] Timmer J.M. and van der Burgh N .Fuel .1984 ,63 ,1645[16] Warren E .S.,Raymond T .G. et al Fuel 1983 ,62 ,1070[17] Wert C.,Tseng B H . and Hsieh K .C. J.coal Qual ,1988 ,7 ,118[18] Hsieh K .C., ,Tseng B T .,Buckentin M . and Wert CA .Am .Chem. Div .Fuel Chem .prepr .1985 ,30 37[19] Tseng B H ,Buckentin M ,Hsieh K .C. and Welt C A. Fuel 1986 ,65 ,385[20] Calkins W .H. Energy Fuels 1987 .1 .59[21] Majchrowjcz B .B ,Yperman S ,Munens J .and Van Pouche L .C. Anal Chem .1991 ,63[22] Lacount R .B. ,Anderson R. R ,Friedman S . and BlausteinB.D .Fuel 1987 ,66 ,909。

相关文档
最新文档